千葉大学 融合理工学府 数学情報科学専攻 数学・情報数理学コース 2020年8月実施 専門 A0
Author
祭音Myyura (co-authored with GPT 6 Astra)
Description
A,B を空でない集合、f:A→B を写像とする。f(X)={f(x):x∈X}、f−1(Y)={x∈A:f(x)∈Y} とする。次の四条件が同値であることを示せ。
- f は全射である。
- 任意の Y⊆B に対して f(f−1(Y))=Y。
- Y1,Y2⊆B に対し、f−1(Y1)=f−1(Y2) ならば Y1=Y2。
- 任意の空でない集合 C と写像 g:C→B に対し、g=f∘h を満たす h:C→A が存在する。
题目描述
设 A,B 非空,f:A→B。证明以下四个条件等价:(1) f 满射;(2) 对任意 Y⊆B,f(f−1(Y))=Y;(3) f−1(Y1)=f−1(Y2) 蕴含 Y1=Y2;(4) 对任意非空集合 C 和映射 g:C→B,存在 h:C→A 使 g=f∘h。
Kai
(1)⇒(2):一般に f(f−1(Y))⊆Y。逆に y∈Y なら全射性により f(x)=y となる x∈A があり、x∈f−1(Y) だから等号が成り立つ。
(2)⇒(3):両辺の像をとれば Y1=f(f−1(Y1))=f(f−1(Y2))=Y2。
(3)⇒(1):f−1(B∖f(A))=∅=f−1(∅) より B∖f(A)=∅。
(1)⇒(4):選択公理により、各 b∈B に対して ab∈f−1({b}) を一つ選ぶ。h(c)=ag(c) とおけば f(h(c))=g(c)。
(4)⇒(1):C=B、g=idB とすれば f∘h=idB となり、f は全射である。