โคโดเมน

ในทางคณิตศาสตร์โคโดเมนหรือเซตปลายทางของฟังก์ชันคือเซตที่ผลลัพธ์ทั้งหมดของฟังก์ชันถูกจำกัดให้ตกอยู่ภายในนั้น เช่น เซตYในสัญลักษณ์f : X → Y บางครั้ง คำว่า " เรนจ์"ถูกใช้ในความหมายที่กำกวมเพื่อหมายถึงทั้งโคโดเมนหรือภาพของฟังก์ชัน
โคโดเมนเป็นส่วนหนึ่งของฟังก์ชัน f ถ้า f ถูกกำหนดให้เป็นสามสิ่ง( X , Y , G )โดยที่Xเรียกว่าโดเมนของf , Yเรียกว่าโคโดเมนและGเรียกว่ากราฟ[ 1 ] เซตขององค์ประกอบทั้งหมดในรูปแบบf ( x )โดยที่xครอบคลุมองค์ประกอบของโดเมนXเรียกว่าภาพของfภาพของฟังก์ชันเป็นเซตย่อยของโคโดเมน ดังนั้นอาจไม่ตรงกัน กล่าวคือ ฟังก์ชันที่ไม่ทั่วถึงจะมีองค์ประกอบyในโคโดเมนซึ่งสมการf ( x ) = yไม่มีคำตอบ
โคโดเมนไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของฟังก์ชัน f ถ้า f ถูกนิยามว่าเป็นเพียงกราฟ[ 2 ] [ 3 ]ตัวอย่างเช่น ในทฤษฎีเซตเป็นที่พึงปรารถนาที่จะอนุญาตให้โดเมนของฟังก์ชันเป็น คลาส X ที่แท้จริง ซึ่งในกรณีนี้ ในทางรูปแบบแล้วจะไม่มีสามสิ่ง( X , Y , G )ด้วยคำนิยามดังกล่าว ฟังก์ชันจึงไม่มีโคโดเมน แม้ว่าผู้เขียนบางคนยังคงใช้มันอย่างไม่เป็นทางการหลังจากแนะนำฟังก์ชันในรูป แบบ f : X → Y [ 4 ]
ตัวอย่าง
สำหรับฟังก์ชัน
กำหนดโดย
- หรือเทียบเท่า
โคโดเมนของfคือแต่fไม่สามารถแปลงเป็นจำนวนลบใดๆ ได้ ดังนั้น ภาพของfจึงเป็นเซตกล่าวคือช่วง[ 0, ∞ )
ฟังก์ชันทางเลือกgถูกกำหนดดังนี้:
แม้ว่าfและgจะแปลงค่าx ที่กำหนดให้ ไปเป็นจำนวนเดียวกัน แต่ในมุมมองนี้ ฟังก์ชันทั้งสองไม่ใช่ฟังก์ชันเดียวกัน เนื่องจากมีโคโดเมนที่แตกต่างกัน จึงสามารถกำหนดฟังก์ชันที่สามhขึ้นมาเพื่อแสดงให้เห็นถึงเหตุผลดังกล่าวได้:
โดเมนของhไม่สามารถเป็นได้แต่สามารถนิยามได้ว่า:
องค์ประกอบต่างๆจะถูกระบุไว้
เมื่อพิจารณาแล้วh ∘ fไม่เป็นประโยชน์ เป็นความจริงที่ว่า เว้นแต่จะมีการนิยามไว้เป็นอย่างอื่น ภาพของf นั้น ไม่เป็นที่รู้จัก เรารู้เพียงว่ามันเป็นเซตย่อยของด้วยเหตุนี้ จึงเป็นไปได้ว่าhเมื่อรวมกับfอาจได้รับอาร์กิวเมนต์ที่ไม่มีผลลัพธ์ที่กำหนดไว้ – จำนวนลบไม่ใช่สมาชิกของโดเมนของhซึ่งเป็นฟังก์ชันรากที่สอง
ดังนั้น การประกอบฟังก์ชันจึงเป็นแนวคิดที่มีประโยชน์ก็ต่อเมื่อโคโดเมน ของฟังก์ชันทางด้านขวาของการประกอบ (ไม่ใช่ภาพ ของ ฟังก์ชัน ซึ่งเป็นผลลัพธ์ของฟังก์ชันและอาจไม่ทราบค่าในระดับของการประกอบ) เป็นเซตย่อยของโดเมนของฟังก์ชันทางด้านซ้าย
โดเมนร่วมมีผลต่อว่าฟังก์ชันนั้นเป็นฟังก์ชันทั่วถึงหรือไม่ กล่าวคือ ฟังก์ชันจะเป็นฟังก์ชันทั่วถึงก็ต่อเมื่อโดเมนร่วมของฟังก์ชันนั้นเท่ากับภาพของฟังก์ชันนั้น ในตัวอย่างนี้gเป็นฟังก์ชันทั่วถึง ในขณะที่fไม่ใช่ โดเมนร่วมไม่มีผลต่อว่าฟังก์ชันนั้นเป็นฟังก์ชันหนึ่งต่อหนึ่ง หรือ ไม่
ตัวอย่างที่สองของความแตกต่างระหว่างโคโดเมนและภาพนั้นแสดงให้เห็นได้จากการแปลงเชิงเส้น ระหว่าง ปริภูมิเวกเตอร์สอง ปริภูมิ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การแปลงเชิงเส้นทั้งหมดจากไปยังตัวมันเอง ซึ่งสามารถแสดงได้ด้วยเมทริกซ์2×2 ที่มีสัมประสิทธิ์เป็นจำนวนจริง เมทริกซ์แต่ละตัวแสดงถึงแผนที่ที่มีโดเมนและโคโดเมนอย่างไรก็ตาม ภาพที่ได้นั้นไม่แน่นอน การแปลงบางอย่างอาจให้ภาพที่เท่ากับโคโดเมนทั้งหมด (ในกรณีนี้คือเมทริกซ์ที่มีอันดับ2 ) แต่หลายอย่างก็ไม่เป็นเช่นนั้น โดยจะแมปไปยังซับสเปซ ที่เล็กกว่า (เมทริกซ์ที่มีอันดับ1หรือ0 ) ตัวอย่างเช่น เมทริกซ์Tที่กำหนดโดย
ซึ่งแสดงถึงการแปลงเชิงเส้นที่แมปจุด( x , y )ไปยัง( x , x )จุด(2, 3)ไม่อยู่ในภาพของTแต่ยังคงอยู่ในโคโดเมนเนื่องจากการแปลงเชิงเส้นจากถึงมีความเกี่ยวข้องอย่างชัดเจน เช่นเดียวกับเมทริกซ์2×2 ทั้งหมด Tแทนสมาชิกของเซตนั้น การตรวจสอบความแตกต่างระหว่างภาพและโคโดเมนสามารถเป็นประโยชน์ในการค้นหาคุณสมบัติของฟังก์ชันที่เกี่ยวข้องได้ ตัวอย่างเช่น สามารถสรุปได้ว่าTไม่มีอันดับเต็ม เนื่องจากภาพของมันเล็กกว่าโคโดเมนทั้งหมด
ดูเพิ่มเติม
- การจับคู่แบบหนึ่งต่อหนึ่ง (Bijection) – การจับคู่แบบหนึ่งต่อหนึ่ง
- มอร์ฟิซึม § โคโดเมน
- เอนโดฟังก์ชัน– ฟังก์ชันที่มีโดเมนและโคโดเมนเดียวกัน
หมายเหตุ
- ↑บูร์บากิ 1970 หน้า76
- ↑บูร์บากิ 1970 หน้า77
- ↑ ฟอ ร์สเตอร์ 2003 https://books.google.com/books?id=mVeTuaRwWssC&pg=PA10&dq=%22Some+mathematical+cultures+make+this+explicit%2C+saying+that+a+function%22"}]]}">หน้า 10 – 11
- ↑ Eccles 1997 , หน้า 91 (https://books.google.com/books?id=ImCSX_gm40oC&pg=PA91&dq=%22The+reader+may+wonder+at+this+variety+of+ways+of+thinking+about+a+function%22"}]]}">อ้างอิง 1 ,https://books.google.com/books?id=ImCSX_gm40oC&pg=PA91&dq=%22When+defining+a+function+using+a+formula+it+is+important+to+be+clear+about+which+sets+are+the+domain+and+the+codomain+of+the+function%22"}]]}">อ้างอิง 2 ); Mac Lane 1998 ,https://books.google.com/books?id=MXboNPdTv7QC&pg=PA8&dq=%22Here+%22function%22+means+a+function+with+specified+domain+and+specified+codomain%22"}]]}">หน้า 8 ; Mac Lane ใน Scott & Jech 1967 ,https://books.google.com/books?id=5mf4Vckj0gEC&pg=PA232&dq=%22Note+explicitly+that+the+notion+of+function+is+not+that+customary+in+axiomatic+set+theory%22"}]]}">หน้า 232 ; Sharma 2004 ,https://books.google.com/books?id=IGvDpe6hYiQC&pg=PA91&dq=%22Functions+as+sets+of+ordered+pairs%22"}]]}">หน้า 91 ; Stewart & Tall 1977 ,https://books.google.com/books?id=TLelvnIU2sEC&pg=PA89&dq=%22Strictly+speaking+we+cannot+talk+of+%27the%27+codomain+of+a+function%22"}]]}">หน้า 89