编码方法如下图所示
1
2
6
7
15 16
28 (1,1) (1,2) (1,3) (1,4) (1,5) (1,6) (1,7) 3 5 8 14 17 27 30 (2,1) (2,2) (2,3) (2,4) (2,5) (2,6) (2),7 4 9 13 18 26 31 43 (3,1) (3,2) (3,3) (3,4) (3,5) (3,6) (3,7) 10 12 19 25 32 42 49 (4.1) (4,2) (4,3) (4,4) (4,5) (4,6) (4,7) 11 20 24 33 41 50 62 (5,1) (5,2) (5,3) (5,4) (5,5) (5,6) (5,7) 21 23 34 40 51 61 72 (6,1) (6,2) (6,3) (6,4) (6,5) (6,6) (6,7) 22 35 39 52 60 73 85 (7,1) (7,2) (7,3) (7,4) (7,5) (7,6) (7,7) …
… …
… … … …… 第5题3)的图(b)
4)构造f:IIN,f(r,s)=n r,s∈I
其中:k=| r |+| s | l=1+2k(k+1)
(l?3k?1)?r,当S?0时n=? ??(l?k?1)?r,当S?0时 则f-1:N→I×I,f-1(n)=(r,s),n∈N
其中:寻找k满足不等式1+2k(k-1)<n≤1+2k(k+1)
令l:=1+2k(k+1) 若| n1 |≤k,则令 r =n1
n1:=n-(l-3k+1)=(3k-1)-(l-n) s:=k-| r | n2:=n-(l-k+1)=(k-1)-(l-n) 若| n2 |<k,则令 r:=-n2 s:= -(k-| r |) 5)构造f:R→(0,∞),f(x)=ex,x∈R
46
则f-1:(0,∞)→R,f-1(x)=lnx,x∈(0,∞) 6)构造f:(-1,1)→R, f(x)= -
x,x∈(-1,1)
(x?1)(x?1)则f -1:R→(-1,1), f -1(x)=
2y4y?1?12, x∈[0,1]
7)构造f:[0,1] →(,),f=goh 其中:h:[0,1] →,h(x)= g:[,](,)
11421(x+1),x∈[0,1] 411421142??r1??r2 g(x)=???ri?2??x1142141,当x?2,当x?,当x?x?ri(i?1,2),否则
这里r1,r2,?,rn?(,)是该区间内所有的有理数。 于是:f –1=(,)→[0,1] 其中:g-1:(,)→[,]
114211421142?1?4?1?-1
g(x)=?2?r?i?2??x,当x?r1,当x?r2,当x?ri(i?3,4,?),否则
r1,r2,?,rn?∈(,)为该区间内所有有理数。
1142 47
h –1:[,]→[0,1] h –1(x)=4(x-8)构造:f:2{a
11421)= 4x-1 4,b,c}
{0,I}{a
,b,c}
,b,c}
,b,c}
f(B)=g, B∈2 {a g∈{0,1}{a或者更明确地:
(或B?{a,b,c})
={h | h:{a,b,c}→{0,1}}
g满足{x | x∈{a,b,c}g∧(x)=1}=B f(?)=g 0, g 0(a)=0, g 0(b)=0, g 0(c)=0; f({a})=g 1, g 1(a)=1, g 1(b)=0, g 1(c)=0; f({b})=g 2, g 2(a)=0, g 2(b)=1, g 2(c)=0; f({c})=g 3, g 3(a)=0, g 3(b)=0, g 3(c)=1; f({a,b})=g 4,g 4(a)=1,g 4(b)=1, g 4(c)=0; f({a,c})=g 5,g 5(a)=1,g 5(b)=0, g 5(c)=1; f({b,c})=g 6,g 6(a)=0,g 6(b)=1, g 6(c)=1; f({a,b,c})=g 7,g 7(a)=1,g 7(b)=1, g 7(c)=1; 于是f –1:{0,I}{a
,b,c}
→2{a
,b,c}
f –1(g)=B,B={x | x∈{a,b,c}∧g(x)=1}
或者f –1(g0)=? ;f –1(g1)={a};f –1(g 2)={b} ;f –1(g 3)={c}; f –1(g 4)={a,b};f –1(g 5)={a,c};;f –1(g 6)={b,c};f –1(g 6)={a,b,c} 117 (-5,3) 88 (-5,2) 63 (-5,0) 85 (-5,-1) 112 (-5,-2)
89 65 (-4,3) (-3,3) 64 44 (-4,2) (-3,2) 43 27 (-4,0) (-3,0) 61 41 (-4,-1) (-3,-1) 84 60 (-4,-2-) (-3,-2) 45 (-2,3) 28 (-2,2) 15 (-2,0) 25 (-2,-1) 40 (-2,-2) 29 (-1,3) 16 (-1,2) 7 (-1,0) 13 (-1,-1) 24 (-1,-2) 17 (0,3) 8 (0,2) 3 (0,0) 5 (0,-1) 12 (0,-2) 48
31 (1,3) 18 (1,2) 9 (1,0) 11 (1,-1) 22 (1,-2) 49 (2,3) 32 (2,2) 19 (2,0) 21 (2,-1) 36 (2,-2) 71 (3,3) 50 (3,2) 33 (3,0) 35 (3,-1) 54 (3,-2) 97 (4,3) 72 (4,2) 51 (4,0) 53 (4,-1) 76 (4,-2) 127 (5,3) 98 (5,2) 73 (5,0) 75 (5,-1) 102 (5,-2)
142 (-5,-3) 178 (-5,-4) 111 (-4,-3) 142 (-4.-4) 83 (-3,-3) 110 (-3,-4) 59 (-2,-3) 82 (-2,-4) 39 (-1,-3) 58 (-1,-4) 23 (0,-3) 38 (0,-4) 37 (1,-3) 56 (1,-4) 55 (2,-3) 78 (2,-4) 77 (3,-3) 104 (3,-4) 103 (4,-3) 134 (4,-4) 133 5,-3 168 (5,-4) 第5题4)的图
6.设f和g是由数,f?g并且(g)??(f),证明f = g。
[证明] 因为已知f?g,故只需证明g?f即可得f=g。为此用反证法。
假设g?f,从而存在着(x,y)∈g,使得(x,y)?f。由(x,y)∈g可知x∈?(g),根据已知?(g)??(f),有x∈?(f)。于是存在着y1,使得(x,y)∈f。又从已知f?g,可得(x,y1)∈g。由于g是函数,根据函数是后者唯五的关系这个定义,就得到y=y1。从而(x,y)∈f,与反证假设(x,y)? f矛盾,这个矛盾说明假设错误,于是必有
g?f 。
7.设f和g是函数,证明也是函数。
[证] 只需证明对任何x ?(f∩g)存在着唯一的y,使得(x,y)∈f∩g即可。
(a)存在性
若有x ∈?,由于f及g是由数,因而也是关系,所以也是一个关系,从而应有y存在,使(x,y)∈f∩g.。
若f∩g是空集,自然?(f∩g)=?,从而对任何x,x ? ?(f∩g)。 (b)唯一性
若存在着y1,y2,使(x,y1)∈f∩g,(x,y2)∈f∩g,则(x,y1)∈f且(x,y2)∈f ,由f是由数,后者唯一就可得y1=y2。 8.设f:X→Y是函数,A,B是X的子集,证明:
1)f(A∪B)=f(A)∪f(B) 2)f(A∩B)?f(A)∩f(B) 3)f(A)\\f(B)?f(A\\B)
49
[证明] 1)若y∈f(A∪B)则有x∈A∪B,使f(x)=y。即有x∈A或者x∈B,使f
(x)=y。若x∈A,使f(x)=y,则y∈f(A);若x∈B,使f(x)=y,则y∈f(B)。总之y∈f(A)或y∈f(B),从而∪f(B)所以,
f(A∪B)?f(A)∪f(B)
若y∈f(A)∪f(B),则y∈f(A)或者y∈f(B),若y∈f(A),则存在着x1∈A,使f(x1)=y,即存在着x1∈A∪B,使f(x1)=y,故y∈f(A∪B);若y∈f(B),则存在着x2∈B,使y=f(x2),即存在着x2∈A∪B,使y=f(x2),故y∈(A∪B)。总之,y∈f(A∪B)。所以
f(A)∪f(B)?f(A∪B)。
因此 f(A∪B)= f(A)∪f(B)。
2)若y∈(A∪B),则存在着x∈A∩B,使y=f(x)。即x∈A且x∈B,使y=f(x)。从而y∈f(A)且y∈f(B),从而?y∈f(A)∩f(B)。所以
f(A∩B)?f(A)∩f(B)。
令f:X→X,X={1,2,3,4},f={(1,4),(2,3),(3,4),(4,2)}。并且取A={1,2},B+{2,3},则AB={2},f(A)=f(B)={3,4},f(A∩B)={3}。从而f(A∩B)?f(A)∩f(B)是严格真包含。因此等号一般不成立。 3)设y是任一使得y∈f(A)\\f(B)的元素。那么有某-x∈A使得f(x)=y,但是,对每个z∈B,都有y≠f(z)。因此x∈A\\B,并且由于y=f(x),这就是推出y∈f(A\\B)。由y是任意的,这就建立了
f(A)\\f(B)?f(A\\B)
令X={1,2,3,4,5}, f:X→X,f={(1,5),(2,4),(3,2),(4,5),(5,1)}。取A={1,2,3},B={3,4},则A\\B={1,2},于是f(A)={5,4,2},f(B)={2,5},f(A\\B)={5,4},f(A)\\f(B)={4}。由于{4}?{5,4}, 故此f(A)\\f(B)?f(A\\B)是真包含,等号不成立。 9.设f:X→Y,定义函数g:Y→2X,使得对任意的y∈Y
g(y)={x∈X | f(x)=y}
证明:如果f是满射函数,则g是单射函数。
[证明] 对于任意的y1,y2∈Y且y1≠y2,我们来证g(y1)≠g(y2)。首先我们来证g
(y1)≠?且g(y2)≠?。由于f:X→Y是满射函数,故此存在着x1,x2∈X,使得f(x1)=y2,因此x1∈g(y1)={x∈X | f(x)=y1},x2∈g(y2)={x∈X | f(x)=y2},所以g(y1)≠?,g(y2)≠?。其次来证g(y1)∩g(y2)=?。否则,此交集非空,则存在着x∈X,使x∈g(y1)∩g(y2),从而x∈g(y1)且
50