สำหรับฟังก์ชันที่เชื่อมโยงบุคคลกับอาหารโปรดของพวกเขา ภาพของกาเบรียลาคือแอปเปิล ภาพต้นแบบของแอปเปิลคือเซต {กาเบรียลา, มารยัม} ภาพต้นแบบของปลาคือเซตว่าง ภาพของเซตย่อย {ริชาร์ด, มารยัม} คือ {ข้าว, แอปเปิล} ภาพต้นแบบของ {ข้าว, แอปเปิล} คือ {กาเบรียลา, ริชาร์ด, มารยัม}ในทางคณิตศาสตร์ภาพของฟังก์ชันคือเซตของสมาชิก ทั้งหมด ที่ทำให้เป็นสมาชิกในโดเมน ของฟังก์ชันนั้น ภาพของฟังก์ชันโดยสมาชิกของ ในโดเมนของฟังก์ชันคือผลลัพธ์ที่สอดคล้องกับอินพุตภาพของฟังก์ชันโดยเซตย่อยของโดเมนของฟังก์ชันคือเซตของสมาชิกทั้งหมดที่ทำให้อยู่ในในเซตย่อยนั้นนั่นคือเซตของภาพของสมาชิกของหรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือภาพของการ จำกัดฟังก์ชันบนเซตย่อยนั้น

















ภาพต้นแบบหรือภาพผกผันนั้นถูกนิยามในลักษณะเดียวกัน โดยการสลับบทบาทของโดเมนและโคโดเมน :
ภาพผกผันของสมาชิกใน
โคโดเมนของคือ
เซตของสมาชิกทั้งหมดในโดเมนของซึ่งสอดคล้องกับเงื่อนไขโดยจะเป็นเซตว่างหากสมาชิกนั้นไม่ได้อยู่ในภาพของ ภาพผกผันของเซตย่อยในโคโดเมนของคือเซตของสมาชิกทั้งหมดใน
โดเมนของ
ซึ่งสอดคล้องกับเงื่อนไขภาพ ผกผัน ของโคโดเมนของคือตามนิยามของฟังก์ชัน ก็คือโดเมนของ









ภาพและภาพผกผันอาจนิยามได้ในทำนองเดียวกันสำหรับความสัมพันธ์ทวิภาค ทั่วไป ในการสรุปทั่วไปนี้ ภาพและภาพต้นแบบมีบทบาทสมมาตร กล่าวคือ ภาพและภาพต้นแบบของความสัมพันธ์หนึ่งจะเป็นภาพต้นแบบและภาพของความสัมพันธ์ตรงข้าม ตามลำดับ
คำนิยาม

เป็นฟังก์ชันจากโดเมนไปยังโคโดเมนภาพขององค์ประกอบคือ องค์ประกอบภาพก่อนหน้าขององค์ประกอบคือเซต { } ภาพก่อนหน้าขององค์ประกอบคือ








เป็นฟังก์ชันจากโดเมนไปยังโคโดเมนภาพขององค์ประกอบทั้งหมดในเซตย่อยคือเซตย่อยภาพผกผันของคือเซตย่อย






เป็นฟังก์ชันจากโดเมนไปยังโคโดเมนวงรีสีเหลืองด้านในคือภาพของ ภาพต้นฉบับของคือโดเมนทั้งหมด





คำว่า "ภาพ" ถูกใช้ในสามลักษณะที่เกี่ยวข้องกัน ในคำจำกัดความเหล่านี้หมายถึงฟังก์ชันจากเซตหนึ่งไปยังอีกเซตหนึ่ง 


ภาพขององค์ประกอบ
ถ้าเป็นสมาชิกของแล้วภาพของภายใต้ซึ่งแสดงด้วยคือค่าของเมื่อนำไปใช้กับหรือเรียกอีกอย่างว่าผลลัพธ์ของสำหรับอาร์กิวเมนต์ 









กำหนดให้ฟังก์ชันจะรับค่าหรือรับค่าเป็นค่าถ้ามีค่าบางค่าในโดเมนของฟังก์ชันที่ทำให้ ในทำนองเดียวกัน กำหนดให้เซตจะรับค่า ในถ้ามีค่าบางค่าในโดเมนของฟังก์ชันที่ทำให้อย่างไรก็ตามฟังก์ชันรับค่า [ทั้งหมด] ในและมีค่า ในหมายความว่าสำหรับทุกจุดในโดเมนของ 

















ภาพของเซตย่อย
ตลอดทั้งบทความนี้ ให้ เป็นฟังก์ชัน
ภาพภายใต้เซตย่อยของคือเซตของทั้งหมดสำหรับโดยใช้สัญลักษณ์หรือเมื่อไม่มีความเสี่ยงที่จะเกิดความสับสน โดยใช้สัญลักษณ์การสร้างเซตคำจำกัดความนี้สามารถเขียนได้ดังนี้[ 1 ] [ 2 ]




![{\displaystyle f[A]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/35ed71bdb47bfe4c79812b2740415da6f8914c21)

![{\displaystyle f[A]=\{f(a):a\in A\}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/7d19427c9343e8704849ffc0e4b3e42dab282717)
สิ่งนี้ทำให้เกิดฟังก์ชันโดยที่หมายถึงเซตกำลังของเซตนั่นคือเซตของเซตย่อย ทั้งหมด ของดู รายละเอียด เพิ่มเติมได้ ในหัวข้อ § สัญลักษณ์ ด้านล่าง![{\displaystyle f[\,\cdot \,]:{\mathcal {P}}(X)\to {\mathcal {P}}(Y)}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f45e5bce2ba9c1f00d861f52ebd7c3d0ea60f3f3)



ภาพของฟังก์ชัน
ภาพของฟังก์ชันคือภาพของโดเมน ทั้งหมดของ ฟังก์ชันหรือเรียกอีกอย่างว่าเรนจ์ของฟังก์ชัน[ 3 ]ควรหลีกเลี่ยงการใช้คำนี้เพราะคำว่า "เรนจ์" มักใช้ในความหมายเดียวกับโคโดเมนของฟังก์ชัน ด้วย
การสรุปทั่วไปเกี่ยวกับความสัมพันธ์แบบไบนารี
ถ้าเป็นความสัมพันธ์ทวิภาค ใดๆ บนแล้วเซตเรียกว่า ภาพ หรือ เรนจ์ ของและในทางกลับกัน เซตเรียกว่า โดเมนของ 





ภาพกลับด้าน
ให้เป็นฟังก์ชันจากไปภาพผกผันหรือภาพต้นฉบับของเซตภายใต้ซึ่งแทนด้วยคือเซตย่อยของที่กำหนดโดย 




![{\displaystyle f^{-1}[B],}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f6dbf84017bfac544e2b90326d745c352343f1a1)

![{\displaystyle f^{-1}[B]=\{x\in X\,:\,f(x)\in B\}.}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e050cb119eb86cfaeefe36aad4c569dc8bb9ccbf)
สัญลักษณ์อื่นๆ ได้แก่และ ภาพผกผันของเซตเดี่ยวซึ่งแสดงด้วยหรือ ด้วยเรียกว่าไฟเบอร์ (หรือไฟเบอร์) เหนือหรือเซตระดับของเซตของไฟเบอร์ทั้งหมดเหนือองค์ประกอบของคือตระกูลของเซตที่มีดัชนีโดย

![{\displaystyle f^{-1}[\{y\}]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/08e16042ec23362592815cff817c8b2760d62671)





ตัวอย่างเช่น สำหรับฟังก์ชันภาพผกผันของจะเป็นอีกครั้ง หากไม่มีความเสี่ยงต่อความสับสนสามารถเขียนแทนด้วยและยังสามารถคิดได้ว่าเป็นฟังก์ชันจากเซตกำลังของไปยังเซตกำลังของสัญลักษณ์นี้ไม่ควรสับสนกับสัญลักษณ์สำหรับฟังก์ชันผกผันแม้ว่ามันจะตรงกับสัญลักษณ์ปกติสำหรับฟังก์ชันหนึ่งต่อหนึ่งทั่วถึง (bijection) ในแง่ที่ว่าภาพผกผันของภายใต้คือภาพของภายใต้


![{\displaystyle f^{-1}[B]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/6089e39c5def7b9907ba317bbb0593f74e5550aa)









สัญลักษณ์สำหรับภาพและภาพผกผัน
สัญกรณ์แบบดั้งเดิมที่ใช้ในส่วนก่อนหน้านี้ไม่ได้แยกความแตกต่างระหว่างฟังก์ชันดั้งเดิมกับฟังก์ชันภาพของเซตในทำนองเดียวกันก็ไม่ได้แยกความแตกต่างระหว่างฟังก์ชันผกผัน (สมมติว่ามีอยู่) กับฟังก์ชันภาพผกผัน (ซึ่งเชื่อมโยงเซตกำลังอีกครั้ง) เมื่อพิจารณาบริบทที่เหมาะสม สัญกรณ์นี้จะเบาและโดยปกติจะไม่ทำให้เกิดความสับสน แต่ถ้าจำเป็น ทางเลือกอื่นคือการกำหนดชื่อที่ชัดเจนสำหรับภาพและภาพก่อนหน้าเป็นฟังก์ชันระหว่างเซตกำลัง: 

สัญกรณ์ลูกศร
กับ
กับ
สัญกรณ์ดาว
แทนที่จะ
แทนที่จะ
คำศัพท์อื่นๆ
- สัญกรณ์ทางเลือกที่ใช้ในตรรกศาสตร์คณิตศาสตร์และทฤษฎีเซตคือ[ 6 ] [ 7 ]
![{\displaystyle f[A]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/35ed71bdb47bfe4c79812b2740415da6f8914c21)

- ข้อความบางส่วนอ้างถึงภาพของช่วงของ[ 8 ]แต่ควรหลีกเลี่ยงการใช้คำนี้เพราะคำว่า "ช่วง" มักใช้เพื่อหมายถึงโคโดเมนของ



ตัวอย่าง
กำหนดโดย
ภาพของเซตภายใต้คือภาพของฟังก์ชันคือภาพผกผันของคือภาพผกผันของก็คือภาพผกผันของภายใต้คือเซตว่าง











กำหนดโดย
ภาพของเซตภายใต้คือและภาพของ เซตภายใต้ คือ(เซตของจำนวนจริงบวก ทั้งหมด และศูนย์) ภาพผกผันของเซตภายใต้คือภาพผกผัน ของเซต ภายใต้คือเซตว่าง เพราะจำนวนลบไม่มีรากที่สองในเซตของจำนวนจริง









กำหนดโดย
เส้นใยคือวงกลมศูนย์กลางร่วมกันรอบจุดกำเนิดจุดกำเนิดเอง และเซตว่าง (ตามลำดับ) ขึ้นอยู่กับว่า(ตามลำดับ) หรือไม่ (ถ้าเป็นเช่นนั้นเส้นใยคือเซตของทั้งหมดที่สอดคล้องกับสมการนั่นคือ วงกลมที่มีจุดกำเนิดเป็นศูนย์กลางและรัศมี)






- ถ้าเป็นแมนิโฟลด์และคือการฉายภาพ เชิงแคนอนิก จากบันเดิลสัมผัสไปยังแล้วไฟเบอร์ของ ก็คือปริภูมิสัมผัสนี่ก็เป็นตัวอย่างของบันเดิลไฟเบอร์เช่น กัน






- กลุ่มผลหารคือภาพ โฮโมมอร์ ฟิก
คุณสมบัติ
ตัวอย่างค้านที่อิงตามจำนวนจริง ที่กำหนดโดยแสดงให้เห็นว่าความเท่าเทียมกันโดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องเป็นจริงสำหรับกฎบางข้อ:    |
|---|
ภาพแสดงเซตที่ไม่เท่ากัน: เซตและแสดงด้วยสีน้ำเงินทันทีด้านล่างแกน x ในขณะที่จุดตัดของเซตทั้งสองแสดงด้วยสีเขียว ![{\displaystyle A=[-4,2]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/43003748ab0ca4b4a821c4b5accad858d6155679) ![{\displaystyle B=[-2,4]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/64442023d6e9792651d8b4088dbddffce2f96a23)  ![{\displaystyle A_{3}=[-2,2]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e9d73ae1daa856a3eb86573c3510c9fcdd8f23fb) |
  |
  |
ทั่วไป
สำหรับทุกฟังก์ชันและเซตย่อยทั้งหมดคุณสมบัติต่อไปนี้เป็นจริง: 


| ภาพ | ภาพก่อนหน้า |
|---|
 |  |
 |  |
(เท่ากันหาก เป็นฟังก์ชัน ทั่วถึง เช่น) [ 9 ] [ 10 ]  | (เท่ากันถ้าเป็นฟังก์ชันหนึ่งต่อหนึ่ง) [ 9 ] [ 10 ] |
 |  |
 |  |
 |  |
 |  |
 |  |
 | [ 9 ] |
[ 11 ] | [ 11 ] |
[ 11 ] | [ 11 ] |
อีกด้วย:

ฟังก์ชันหลากหลาย
สำหรับฟังก์ชันและเซตย่อยจะมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้: 





กลุ่มย่อยหลายกลุ่มของโดเมนหรือโคโดเมน
สำหรับฟังก์ชันและเซตย่อยคุณสมบัติต่อไปนี้เป็นจริง :


| ภาพ | ภาพก่อนหน้า |
|---|
 |  |
[ 11 ] [ 12 ] |  |
[ 11 ] [ 12 ] (เท่ากันถ้าเป็นฟังก์ชันหนึ่งต่อหนึ่ง [ 13 ] )  |  |
[ 11 ] (เท่ากันถ้าเป็นฟังก์ชันหนึ่งต่อหนึ่ง [ 13 ] )  | [ 11 ] |
(เท่ากันถ้าเป็นฟังก์ชันหนึ่งต่อหนึ่ง)  |  |
ผลลัพธ์ที่เชื่อมโยงภาพและภาพต้นแบบกับพีชคณิต ( บูลีน ) ของการตัดกันและการรวมกันนั้นใช้ได้กับกลุ่มของเซตย่อยใดๆ ก็ได้ ไม่ใช่แค่คู่ของเซตย่อยเท่านั้น:




(ในที่นี้อาจเป็นอนันต์ หรือแม้กระทั่งอนันต์นับไม่ถ้วน ก็ได้ ) 
เมื่อพิจารณาถึงพีชคณิตของเซตย่อยที่อธิบายไว้ข้างต้น ฟังก์ชันภาพผกผันเป็นโฮโมมอร์ฟิซึมของแลตทิซในขณะที่ฟังก์ชันภาพเป็นเพียง โฮโมมอร์ฟิซึม ของเซมิแลตทิซ (กล่าวคือ ไม่รักษาจุดตัดเสมอไป)
ดูเพิ่มเติม
หมายเหตุ
- ^ "5.4: ฟังก์ชันออนโทและภาพ/ภาพก่อนหน้าของเซต" . Mathematics LibreTexts . 5 พฤศจิกายน 2019 . สืบค้นเมื่อ28 สิงหาคม 2020 .
- ^ Paul R. Halmos (1968). ทฤษฎีเซตแบบง่าย . Princeton: Nostrand.ที่นี่: มาตรา 8
- ^ Weisstein, Eric W. "Image" . mathworld.wolfram.com . สืบค้นเมื่อ2020-08-28 .
- ^ Jean E. Rubin (1967). ทฤษฎีเซตสำหรับนักคณิตศาสตร์ . Holden-Day. หน้า xix. ASIN B0006BQH7S .
- ^ M. Randall Holmes:ความไม่สม่ำเสมอขององค์ประกอบดั้งเดิมในแบบจำลองปกติของ NFU , 29 ธันวาคม 2005, ใน: Semantic Scholar, หน้า 2
- ^ Hoffman, Kenneth (1971). พีชคณิตเชิงเส้น (ฉบับที่ 2). Prentice-Hall. หน้า 388.
- ↑ a b cดูHalmos 1960 , หน้า. 31
- ^ a bดูMunkres 2000หน้า 19
- ^ a b c d e f g hดูหน้า 388 ของ Lee, John M. (2010). Introduction to Topological Manifolds, 2nd Ed.
- ^ a b Kelley 1985 , หน้า 85
- ^ a bดูMunkres 2000หน้า 21