离散数学课件(英文版)----Function

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离散数学二.ppt

离散数学二.ppt
We denote the Inverse relation of B to A by S R-1.
R1 {(b, a) | (a, b) R, a A, b B}
2024/11/24
§5.1 Relations and their properties (7)
Exam:集合A={a, b, c},B={1, 2, 3, 4, 5},R是A 上的关系,S是A到B的关系。 R={<a, a>, <a, c>, <b, b>, <c, b>, <c, c>}, S={<a, 1>, <a, 4>, <b, 2>, <c, 4>, <c, 5>} 求:S·R,(S·R)-1,R–1,S–1,R–1·S–1
2024/11/24
§5.1 Relations and their properties (7) 5.1.4 Properties of relations
特殊关系 空关系 全域关系EA 恒等关系IA P(A)上的包含关系 三角形的相似关系
自反性 ⅹ
√ √ √ √
反自反性

ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ
对称性
√ √ √
ab(a A b A (a,b) R (b,a) R a b)
ab(a A b A aRb a b bR a)
2024/11/24
§5.1 Relations and their properties (6)
5.1.4 Properties of relations
We denote the composite of R and S by SR.
S R {(a, c) | a A, c C, b B such that (a, b) R, (b, c) S}

《离散数学》课件_第4章

《离散数学》课件_第4章
设f为从集合X到Y的函数, 图4.1.1描述了函数f的基本 特征。 其中函数f的前域为集合X, 陪域为集合Y, 函数f的 定义域 dom f=X, 值域 ran f=f(X)={f(x)|x∈X}, 显然有 ran f ⊆ Y。
图4.1.1
函数区别于一般二元关系的两个特征如下: (1) 函数f的定义域 dom f=X。 (2) 对于每一个x∈X, 在Y中有且仅有唯一的一个元素y, 满足〈x, y〉∈f, 即对y1, y2∈Y,
函数f下的映像记为f(x1, x2, …, xn)。
4.1.2 递归定义的函数
当函数的前域是用归纳定义的集合时, 可以采用递归 定义(recursive definitions)的方法定义函数。 递归定义的规 则是: 用已经得到的元素函数值和给定的函数来计算新元素 的函数值。
4.2 特 殊 函 数 类
X上的n次置换常写成
P
f
x1 (x1 )
x2 ... f (x2 ) ...
f
xn (xn
)
的形式。
*4.3 鸽 巢 原 理
定理4.3.1 如果让m只鸽子飞入n(n<m)个鸽巢内, 那 么至少有一个鸽巢飞入两只或更多的鸽子。
证明 假设没有一个鸽巢中飞入两只或更多的鸽子, 那 么每个鸽巢中至多飞入一只鸽子, 因此鸽子总数至多为n只, 这与鸽子总数m大于n矛盾。 因此, 至少有一个鸽巢中飞入 两只或更多的鸽子。
充分性。 若f是满射函数, 假设f不是单射函数, 则存 在a, b∈X, a≠b且f(a)=f(b)。 所以有|X|>|f(X)|, 而|X|=|Y|, 因此有|Y|>|f(X)|。 因为|Y|是有限的, 故f(X) ⊂ Y。 这与f是 满射函数矛盾。
定义4.2.2 对于函数f: X→Y, 若存在元素c∈Y, 对于任 意x∈X都有f(x)=c, 则称f为常函数(constant function)。

《离散数学函数》课件

《离散数学函数》课件
幂函数
如正弦函数、余弦函数、正切函数等。
三角函数
$f(x) = sin x$。
正弦函数
$f(x) = cos x$。
余弦函数
$f(x) = tan x$。
正切函数
自然指数函数
$f(x) = e^x$。
幂指数函数
$f(x) = x^n$,其中 $n > 0$。
03
函数的运算
Chapter
函数的加法是一种对应关系,将两个函数的对应点一一对应起来。
总结词:函数的性质包括有界性、单调性、奇偶性等。
02
函数的分类
Chapter
01
02
03
04
$f(x) = ax + b$,其中 $a$ 和 $b$ 是常数,$a neq 0$。
线性函数
$f(x) = ax^2 + bx + c$,其中 $a neq 0$。
二次函数
$f(x) = x^n$,其中 $n$ 是实数。
函数的加法运算是在函数值域上进行的,将两个函数的对应点一一对应起来,形成一个新的函数。具体来说,如果函数$f(x)$和$g(x)$的定义域分别为$D_1$和$D_2$,值域分别为$R_1$和$R_2$,且$D_1 cap D_2 = emptyset$,那么函数$f(x)$和$g(x)$的加法运算结果是一个新的函数$h(x)$,其定义域为$D_1 cup D_2$,值域为$R_1 cup R_2$,且对于任意$x in D_1 cup D_2$,有$h(x) = f(x) + g(x)$。
VS
函数的复合是一种对应关系,将一个函数的对应点作为另一个函数的自变量。
详细描述
函数的复合运算是在一个函数的值域上定义另一个函数作为其自变量,从而形成一个新的函数。具体来说,如果函数$f(x)$的定义域为$D_1$,值域为$R_1$;函数$g(y)$的定义域为$R_1$,值域为$R_2$,那么函数$g(f(x))$的复合运算结果是一个新的函数,其定义域为$D_1$,值域为$R_2$。对于任意$x in D_1$,有$(g circ f)(x) = g(f(x))$。

《离散数学函数》课件

《离散数学函数》课件

映射和函数
研究集合之间的映射关系和函数 的定义与分类。
初等函数
1 常函数
2 线性函数
3 正比例函数
了解常数函数及其在数学中 的特点。
研究线性函数的性质和特点。
学习正比例函数的图像和应 用。
4 幂函数
5 指数函数
6 对数函数
探索幂函数的定义及其多种 表现。
了解指数函数及其在数学和 科学中的应用。
研究对数函数的定义和性质。
小结
本章内容回顾
对第一章至第七章内容进行简 要回顾和概括。
知识点总结
总结重点知识点和核心概念。
拓展阅读建议
提供额外阅读资源以深入学习 离散数学函数。
函数极限的定义
学习函数极限的定义和基本计算 方法。
极限运算法则
掌握计算函数极限时的常用运算 法则。
函数连续性的定义
了解连续函数的定义及其特性。
离散数学函数的应用
1 离散数学函数在算机科学中的应用
探索离散数学函数在算法设计、数据结构等方面的应用。
2 例如:哈希函数、调度算法、图像处理等
研究哈希函数、调度算法、图像处理等实际应用情景。
《离散数Байду номын сангаас函数》PPT课 件
欢迎来到《离散数学函数》PPT课件!在本课程中,您将学习离散数学的基本 概念及函数的重要性。准备好迈向数学的精彩世界吧!
离散数学基础
命题和命题公式
学习如何构建和解读命题及命题的逻辑关系。
命题逻辑
探索命题逻辑的运算和规则,理解命题的真值表。
命题的复合和否定
学会将命题组合成复合命题以及应用否定运算。
函数基础
函数定义
了解函数的定义及其在数学中的重要性。

离散数学课件-第3章-3

离散数学课件-第3章-3

个男士和n个女士 【Example】一个组有 个男士和 个女士。如果把他们男 】一个组有n个男士和 个女士。 女相间地排成一排,有多少种方式? 女相间地排成一排,有多少种方式? Solution:
我们假设这一排列可以有不同性别的排头。 我们假设这一排列可以有不同性别的排头。 首先我们先考虑n个男士的排列, 首先我们先考虑 个男士的排列,所有的排列数 个男士的排列 P (n, n)=n! 同样的我们也可以得到n个女士的排列数也为 同样的我们也可以得到 个女士的排列数也为n!. 个女士的排列数也为 现在将n个男士与 个女士相间的排列 现在将 个男士与n个女士相间的排列,我们可以采取先将女士排 个男士与 个女士相间的排列, 列好,然后往其中进行男士的排列, 列好,然后往其中进行男士的排列,并存在男士作为排头或女士作 为排头的两种情况。 为排头的两种情况。 由乘积法则可以知道总的排列方式数为
单位有7位代表 单位有3位代表 【example】 A单位有 位代表,B单位有 位代表,排成一列 】 单位有 位代表, 单位有 位代表, 合影,要求B单位 人排在一起。 单位3人排在一起 合影,要求 单位 人排在一起。 a) 问有多少种不同的排列方案? 问有多少种不同的排列方案? b) 若B单位的 人不能相邻,且A单位的 人排在两端,问 单位的3人不能相邻 单位的2人排在两端 单位的 人不能相邻, 单位的 人排在两端, 有多少种不同的排列方案。 有多少种不同的排列方案。 Solution: a) 将B单位 个人的某一排列作为一个元素,参加 单位进行排列。 单位3 单位进行排列。 单位 个人的某一排列作为一个元素,参加A单位进行排列
Example 5 字母 字母ABCDEFGH有多少种排列包含串 有多少种排列包含串ABC? 有多少种排列包含串 ? Solution: 由于字母ABC必须成组出线,我们可以通过找6个对 必须成组出线,我们可以通过找 个对 由于字母 必须成组出线 和单个字母D、 、 、 和 的排列数得 象,即组ABC和单个字母 、E、F、G和H的排列数得 即组 和单个字母 到答案。 到答案。 由于这6个对象可以按任何次序出线, 由于这 个对象可以按任何次序出线,存在 个对象可以按任何次序出线 6!=6*5*4*3*2*1=720种ABCDEFGHZ字母的排列,其 ! 字母的排列, 种 字母的排列 成组出现。 中ABC成组出现。 成组出现

离散数学课件08函数

离散数学课件08函数
例如 函数F(x)=(x21)/(x+1),G(x)=x1不相等, 因为 dom F={x|x∈R∧x ≠-1} dom G=R
显然, dom F≠dom G,所以两个函数不相等。
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5
从A到B的函数
定义8.3 设A,B为集合,如果 f 为函数,dom f=A,ran fB, 则称 f 为从A到B的函数,记作 f:A→B。
特别地,当A1=A时,称 f(A)为函数的像。 (2)令f 1(B1)={x|x∈A∧f(x)∈B1},称f 1(B1)为B1在 f 下的完
全原像(preimage) 。
注意区别函数的值和像两个不同的概念。 说明 函数值f(x)∈B,而函数的像f(A1)B。
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8
讨论
设 B1B,显然B1在 f 下的原像 f-1(B1)是A的子集。 设 A1A,那么 f(A1)B。
(5)f
有极小值f(1)=2。
该函数既不是单射的,也不是满射的。 精选课件ppt
13
例8.5
例8.5 对于以下各题给定的A,B和 f,判断是否构成函数 f:A→B。如果是,说明 f:A→B是否为单射、满射和双射的, 并根据要求进行计算。
(1)A={1,2,3,4,5},B={6,7,8,9,10}, f={<1,8>,<3,9>,<4,10>,<2,6>,<5,9>}
f(A1)的完全原像就是 f-1(f(A1))。 一般来说, f-1(f(A1))≠A1,但是A1 f-1(f(A1))。 例如函数 f:{1,2,3}→{0,1},满足
f(1)=f(2)=0,f(3)=1
令A1={1},那么 f-1(f(A1))= f-1(f({1}))= f-1({0})={1,2}

离散数学 第3章 函数 PPT

9
离散数学
例1.截痕函数(cross function):f :X2XY , f(x) = {x}Y 。
XY Y
{x}Y
Xx
例2.计算机是一个函数。即 计算机:输入空间输出空间;
编译是一个函数。即 编译:源程序目标程序 。
10
离散数学
11
离散数学
D(f)= D(f1) D(f2)= R , R(f)= R(f1) R(f2)=R+{0} ; 绝对值函数也可采用下面分段定义的形式。即
18
离散数学
例11.单位函数或幺函数(identity function): 幺函数即是幺关系。用函数的记法,即是 IX :XX 对任何xX , IX (x)= x 。 显然 D(IX)= R(IX)=X 。
19
离散数学
定义4.单射 满射 双射(injection,surjection,bijection) 设 f 是从X到Y的函数,即 f :XY 。则我们称 (1) f是单射(内射)函数 (x1X)(x2X)(x1 x2 f(x1) f(x2 ) ) (x1X)(x2X)(f(x1) =f(x2 ) x1 =x2 ); (2) f是满射函数(yY)(xX)( f(x)= y ) R(f)= Y f(X)= Y ; (3) f是双射函数 f既是单射函数又是满射函数。
(4)值域(range):称f的后域为f的值域。即
R(f)={ y : yY(xX)((x, y)f )}
={y : yY(xX)(y= f(x))} 。
6
离散数学
A D(f)
f
X
集合的象
f(A) R(f) Y
7
离散数学
f
f -1(B) D(f)

离散数学课件1第3章函数.pptx

(3) f {(1, a),(2, a),(3, c)} 解:根据定义,(1)和(3)满足条件,因此是函 数;(2)不是函数,因为在(2)中,集合A 的元素1 对应集合B 中的两个元素a,b,故不是函数。
4
例3.2 :判断关系:
(1)f1={(a,1),(b,1),(c,2)}。 (2)f2={(a,1),(a,2),(b,1),(c,2)}。 是否为函数。
10
例3.4 设Z是整数集,并定义函数f:ZZ , 设f={(x,2x+1)|xZ},且NZ为自然数集合, 求f在Z上的限制。
解:先写出f 的集合表示形式如下: f={…,(-1,-1),(0,1),(1,3),…} 因此,f 在自然数集 N上的限制为 g={(0,1),(1,3),…}
11
定义3.5设A,B是非空集合,所有从A到B的函 数记作BA,读作“B上A”,符号化表示为: BA ={f| f:AB} 。
29
例3.14 设 U={a,b,c,d},A={a,b},则A的特 征函数为
A:{a,b,c,d}{0,1} A(a)= A(b)=1 A(c)= A(d)=0
25
例3.13 设集合A=P({1,2,3}),集合B={1,2}{a,b,c}, 构造双射函数f:A→B。
解:A={,{1},{2},{3},{1,2},{1,3},{2,3},{1,2,3}}
B={f1,f2,f3,f4,f5,f6,f7,f8}, f1 ={(a,1),(b,1),(c,1)}, f2 ={(a,1),(b,1),(c,2)}, f3 ={(a,1),(b,2),(c,1)}, f4 ={(a,1),(b,2),(c,2)}, f5 ={(a,2),(b,1),(c,1)}, f6 ={(a,2),(b,1),(c,2)}, f7 ={(a,2),(b,2),(c,1)}, f8 ={(a,2),(b,2),(c,2)}。 令f:A→B,使得 f(ϕ)= f1,f({1})= f2,f({2})= f3, f({3})= f4,f({1,2})= f5,f({1,3})= f6, f({2,3})= f7,f({1,2,3})= f8 。

(完整版)左孝凌离散数学4

(1)函数的定义域是X,而不能是X的某个真子集 (即dom(f )=X)。
(2)若〈x,y〉∈f,〈x,y′〉∈f,则y=y′(单值 性)。
图 4.1.2
由于函数的第二个特性,人们常把〈x,y〉∈f 或 xfy 这两种关系表示形式,在 f 为函数时改 为y =f(x)。这时称x为自变量,y为函数在x处的 值;也称y为x在 f 作用下的像(image of x under f ) ,x为y的原像。一个自变量只能有唯一的像, 但不同的自变量允许有共同的像。注意,函数 的上述表示形式不适用于一般关系。(因为一 般关系不具有单值性。)
第四章 函数(Functions)
4.1 函数的基本概念(The concept of function) 4.2复合函数与逆函数(Compositions of
functions and Inverse functions )
第四章 函数(Functions)
4.1 函数的基本概念(The concept of function) 4.1.1函数的基本概念 4.1.2 特殊函数类(Special functions)
图 4.1.1 几个关系的示图
定义4.1.1 设X,Y为集合,如果f为X到Y的关
系 (f X×Y),且对每一x∈X,都有唯一的
y∈Y,使〈x,y〉∈f,称 f 为X到Y的函数 (functions),记为 f:X→Y X=X1×X2×…×Xn 时,称f为n元函数。函数也 称映射(mapping)。 换言之,函数是特殊的关系,它满足
y∈f(A)∨y∈f(B) y∈f(A)∪f(B)
因此f(A∪B)=f(A)∪f(B)。
(2)、(3)的证明请读者完成。注意, (2)、(3)中的包含符号不能用等号代替。我 们举例说明。

离散数学课件 离散5.1-5.2节PPT

Basis: P (2) holds. Inductive step: Let k ≥ 2. Assume that P (k) holds. We prove that P (k + 1) holds. Consider a set of k + 1 lines. By inductive hypothesis, the first k of them meet in a common point p1, and the last k of them meet in a common point p2.
arj
j=0
= a + ar + ar2
+ . . . + arn
=
arn+1 − a r−1
when
n≠
1
n < 2n for all n > 0
2n < n! for all n ≥ 4
An inequality for harmonic (NÚ) numbers: Let j ≥ 1. Define
To prove that P (n) is true for all n ∈ N, n ≥ n0, where P (n) is a propositional function, we complete two steps:
Basis step: We prove that P (n0) is true. Inductive step: We show that the conditional statement P (k) → P (k + 1) is true for all k ∈ N, k ≥ n0. Here P (k) is called the inductive hypothesis.
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Try to prove it What is ({<x,y>|x,y∈R, y=x+1})? R×{-1}
x-y>,
:N×N→N, (<x,y>) = | x2-y2|
(N×{0}) ={ n2|n∈N}, -1({0}) ={<n,n>|n∈N}
Characteristic Function of Set
A’ B’ B A
f
Special Types of Functions
Surjection
:A→B is a surjection or “onto” iff. Ran()=B, iff. y∈B, x∈A, such that f(x)=y
Injection (one-to-one)
:A→B is one-to-one iff. y∈Ran(f), there is at most one x∈A, such that f(x)=y iff. x1,x2∈A, if x1≠x2, then (x1) ≠(x2) iff. x1,x2∈A, if (x1) =(x2),then x1=x2
Note: if <x,y>∈f, then <x,y>∈f and <x,x>∈1A if <x,y>∈ f °1A,则<t,y>∈ f , 且<x,t>∈1A, 则t=x, 所以<x,y>∈f .
Invertible Function
The inverse relation of f :A→B is not necessarily a function, even though f is.
If |A|>|B| then 0 else |A|!*|A|C|B|
are
how many Bijection from A to B are there?
If |A|= |B| = m then M! else 0
Special Types of Functions: Examples
:Z+→R, (x)= ln x, one-to-one :R→Z, (x)= x, onto :R→R, (x)= 2x-1,bijection :R×R→R×R, (<x,y>) = <x+y, bijection
For any R(a)∈A/R, there exists some x∈A, such that g(x)=R(x)
Images of Union and Intersection
Given f:A→B,and X,Y are subsets of A, then:
f (X∪Y) = f(X)∪f (Y) f (X∩Y) f(X)∩f (Y)
Composition of Functions
gf f
a b=f(a)
g
c=g(b)=gf (a) c=g(b)
A
B
C
Examples
f, g, h: function of Z: f(x) = 3x, g(x) = 3x+1, h(x) = 3x+2 f°g g°f f°g°h
Associative Law
Image and counterimage
Let f:A→B, A’A, then (A’)={y|y=f(x),x∈A’} is called the image of A’ under f.
An element in Dom(f) corresponds a value A subset of Dom(f) corresponds an image
Suppose f :A→B, g:B→C, g°f is a relation from A to C. x∈A, we have g°f (x)=g(f (x)). It is easy to prove that for every a in A, there is just one c in C, such that g(f (a))=c. So, g°f is a function.
Composition of Functions
Since function is relation as well, the composition of relation can be applied for functions, with the results being relation. The composition of functions is still function
Composition of Surjections
If f :A→B, g:B→C are both surjections, then g°f:A→C is also surjection.
Sketch of proof: For any y∈C, since g is a surjection, there must be some t∈B, such that g(t)=y. Similarily, since f is surjection,there must be some x∈A, such that f(x)=t, so, g°f(x)=y.
Counter example for a ∈ X , but a Y , and b ∈ Y , but b X However, f ( a ) = f ( b ) = c , then : c ∈ f ( X ) ∩ f (Y ) but, maybe c f ( X ∩ Y )
Bijection(one-to-one correspondence)
surjection plus injection
If A,B are nonempty sets
how many different functions from A to B are there?
|B||A|
how many Injection from A to B there?
Functions
Definition of Function
Definition: Let A and B be function f from A to B, f:A→B, is a relation from for all a∈A, f(a) contains of B. nonempty sets. A which is denoted A to B such that just one element
Example: f : N×N→N, f (<i,j>)=2i(2j+1)-1 is a bijection f -1(2i(2j+1)-1)=<i,j>
Invertible Function
f :A→B is an invertible function if and only if f is a bijection.
Let B’B, then f-1(B’)={x|x∈A, f(x)∈B’} is called the counterimage of B’ under f.
What is f -1(f(A’)) ? A’ f -1(f(A’)) ? f -1(f(A’)) A’?
Image and Counterimage
Sketch of proof: If f is not a injection, then there must be <y,x1>, <y,x2>∈ f -1, and x1≠x2. On the other hand, if f is not a surjection, then there is at least one element in B, which has not an image in A under f -1. Both cases are contradict to “f :A→B is invertible”. If f –1 is not a function, then,either there exist <y,x1>, <y,x2>∈ f -1, and x1≠x2,then f is not a injection, or there must be at least on element in B, which has not an image in A under f –1. Both cases are contradict to “f is a bijection”.
A special kind of binary relation Under f, each element in the domain of f has a unique image. Note: the domain of :A→B is A,but the range is not necessarily equal to B.
But…
If g°f is a surjection,can it be derived that f and g are both surjections as well?
Obviously,g must be a surjection. How about f?
If there is some t∈B, for any x∈A, f(x)≠t, (i.e. f is not a surjection!) then if g(B! t)=C, g°f is still a surjection.
Let U be the universal set, for any AU, the characteristic function of A, fA:U→{0,1} is defined as fA(x)=1 iff. x∈A
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