设f : A → B, g : B → C是两个函数,证明:若f ◦ g 是双射,则f是单射,g是满射.
时间: 2023-09-03 15:26:57 浏览: 324
### 回答1:
假设f ◦ g是双射,则它既是单射又是满射。接下来我们需要证明f是单射,g是满射。
首先证明f是单射。假设对于A中的任意x1和x2,有f(x1) = f(x2)。我们需要证明x1 = x2。因为f ◦ g是双射,所以对于C中的任意y,都存在B中的一个元素b使得g(b) = y。因此,我们可以得到:
f(g(b)) = y
由于f(x1) = f(x2),我们可以得到:
f(g(b1)) = f(g(b2))
根据函数的定义,我们可以得到:
g(b1) = g(b2)
因此,由于g是单射,我们可以得到:
b1 = b2
将b1和b2代入f(g(b)) = y中,我们可以得到:
f(g(b1)) = y
f(g(b2)) = y
因此,我们可以得到:
f(x1) = f(x2)
f(g(b1)) = f(g(b2))
根据函数的定义,我们可以得到:
x1 = x2
因此,f是单射。
接下来证明g是满射。我们需要证明对于C中的任意y,存在A中的一个元素a使得f(g(a)) = y。由于f ◦ g是双射,所以对于C中的任意y,都存在B中的一个元素b使得g(b) = y。因此,我们可以得到:
f(g(b)) = y
因此,只需要找到对应的a即可。由于f是单射,所以对于B中的任意元素b1和b2,如果f(b1) = f(b2),则b1 = b2。因此,我们可以得到:
f(g(b1)) = f(g(b2))
根据函数的定义,我们可以得到:
g(b1) = g(b2)
因此,由于g是满射,我们可以得到:
对于任意y∈C,存在b∈B,使得g(b)=y
因此,我们可以找到一个对应的b,使得f(g(b)) = y。因此,g是满射。
综上所述,若f ◦ g是双射,则f是单射,g是满射。
### 回答2:
设f ◦ g 是双射,即f ◦ g 是一一映射且满射。
1. 证明f是单射:
假设对于A中的两个不同元素a1和a2,有f(a1) = f(a2)。由于g是满射,存在b1和b2属于B,使得g(b1) = a1和g(b2) = a2。则有f(g(b1)) = f(a1)和f(g(b2)) = f(a2)。由于f ◦ g是一一映射,根据定义可以得知g(b1) = g(b2),这与假设矛盾。因此,根据反证法,可以得出结论f是单射。
2. 证明g是满射:
对于任意的c属于C,由f ◦ g是满射,存在b属于B,使得f(g(b)) = c。因此,b是g的一个原像,即存在一个原像。由于c的选择是任意的,所以可以得出结论g是满射。
综上所述,根据给定条件和证明过程,可以得出结论:若f ◦ g是双射,则f是单射,g是满射。
### 回答3:
要证明若f ◦ g是双射,则f是单射,g是满射。
首先证明f是单射。假设存在a1, a2 ∈ A且a1 ≠ a2,使得f(a1) = f(a2)。由于f ◦ g是双射,我们知道g(f(a1))=g(f(a2))。根据函数的定义可知,g(f(a1)) = a1,g(f(a2)) = a2。所以a1 = g(f(a1)) = g(f(a2)) = a2。这与假设矛盾。因此,假设不成立,f是单射。
然后证明g是满射。对于任意的c ∈ C,我们需要证明存在b ∈ B,使得g(b) = c。由于f ◦ g是双射,我们知道存在a ∈ A,使得f(g(a)) = c。令b = g(a),则g(b) = g(g(a)) = c,所以g是满射。
综上所述,若f ◦ g是双射,则f是单射,g是满射。
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