Page 1 of 1

Finnes det en funksjon slik at...

Posted: 19/03-2018 17:38
by Myron
Matte 6.png
Matte 6.png (7.18 KiB) Viewed 3516 times
Vet ikke om dette er rett plass å spørre, men lurte på hva oppgaven spør om.
[tex]\huge f:\mathbb{R}\rightarrow \mathbb{R}[/tex]
Har sett dette i abelfinaleoppgaver og lurte på hva det betyr i tillegg til hva oppgaven spør om.

Akkurat denne oppgaven ligger på brilliant.org

Re: Finnes det en funksjon slik at...

Posted: 19/03-2018 17:44
by Aleks855
$f : \mathbb R \rightarrow \mathbb R$ betyr at $f$ er en funksjon som tar et reelt tall som argument, og gir et reelt tall som verdi. Eksempelvis $f(x) = x^3$ definert over $\mathbb R$.

Jeg er LITT usikker på om notasjonen endres dersom vi for eksempel har $f(x) = x^2$. Skal det da vises i denne notasjonen at verdimengden kun er $f(x) \geq 0$? Noen av de mer rutinerte gjengangerne her må nesten bekrefte/avkrefte dette.

Når det gjelder selve oppgaven, så kommer jeg ikke på noe i farta.

Re: Finnes det en funksjon slik at...

Posted: 19/03-2018 21:45
by Myron
Har ikke peiling på det med bevis, men tenker noe slikt:
Siden et set med alle reelle tall er større enn et set med alle naturlige tall, så vil ikke en slik funksjon gå. (Heter kanskje mengde på norsk?)
Tenker at hvis [tex]f(a)=1, f(b)=2[/tex] og [tex]f(c)=3...[/tex]osv, så gir funksjonen et naturlig tall for hvert reelt tall, men siden det er flere reelle tall enn naturlige tall så kan ikke funksjonen eksistere? Det kan også være [tex]f(a)=a, f(b)=a+1[/tex] og [tex]f(c)=a+2...[/tex] der a er et reelt tall.

Mangler kanskje en god del matematikk, men tenker at det må være sånn. Er heller ikke så stødig på slik matematikk, og kan bare det jeg har sett og lært på YouTube :)

Re: Finnes det en funksjon slik at...

Posted: 20/03-2018 09:27
by DennisChristensen
Aleks855 wrote: Jeg er LITT usikker på om notasjonen endres dersom vi for eksempel har $f(x) = x^2$. Skal det da vises i denne notasjonen at verdimengden kun er $f(x) \geq 0$? Noen av de mer rutinerte gjengangerne her må nesten bekrefte/avkrefte dette.
Man trenger ikke endre noe. Notasjonen $f: A\rightarrow B$ betyr at $B$ er verdiområdet til $f$, men ikke nødvendigvis verdimengden. Det vil si, $f(a) \in B \text{ }\forall a\in A$, men det er ingen garanti for at $\forall b\in B \text{ }\exists a\in A$ slik at $f(a) = b$.
Myron wrote:Har ikke peiling på det med bevis, men tenker noe slikt:
Siden et set med alle reelle tall er større enn et set med alle naturlige tall, så vil ikke en slik funksjon gå. (Heter kanskje mengde på norsk?)
Tenker at hvis [tex]f(a)=1, f(b)=2[/tex] og [tex]f(c)=3...[/tex]osv, så gir funksjonen et naturlig tall for hvert reelt tall, men siden det er flere reelle tall enn naturlige tall så kan ikke funksjonen eksistere? Det kan også være [tex]f(a)=a, f(b)=a+1[/tex] og [tex]f(c)=a+2...[/tex] der a er et reelt tall.
Du er inne på noe, men må formalisere argumentet ditt. Anta at en slik $f$ finnes. Ettersom verdimengden til $f$ er diskret vet vi at dens absoluttverdi $|f|$ har en minimumsverdi, si $|f(a_0)|$. Merk deg at ettersom $|f(a) - f(b)| \geq 1$ for alle $a, b\in\mathbb{R}$, er $f$ injektiv, så $|f|$ er i verstefall $2 - 1$. Dette betyr spesielt at det finnes maks $2$ forskjellige punkter i $\mathbb{R}$ som sendes til $|f(a_0)|$ av $|f|$. Hvis det finnes et annet slik punkt, kaller vi det $b_0$. Hvis ikke, setter vi $b_0 = \emptyset$. Verdimengden til restriksjonen $f\upharpoonright_{\mathbb{R}\setminus\{a_0, b_0\}}$ (hvor $\{a_0, b_0\}$ regnes som $\{a_0\}$ dersom $b_0 = \emptyset$) er også diskret, hvilket begyr at også restriksjonen $|f|\upharpoonright_{\mathbb{R}\setminus\{a_0, b_0\}}$ har en minimumsverdi, si $|f(a_1)|$. Som før kan det finnes en $b_1\in\mathbb{R}$ slik at $|f(b_1)| = |f(a_1)|$. Hvis ikke, setter vi $b_1 = \emptyset$. Dette gir oss en rekursiv oppregning $a_0, b_0, a_1, b_1, \dots , a_n, b_n, \dots$ av $\mathbb{R},$ hvilket er en selvmotsigelse, siden $\mathbb{R}$ er ikke-tellbar.

Re: Finnes det en funksjon slik at...

Posted: 20/03-2018 09:36
by Aleks855
DennisChristensen wrote:
Aleks855 wrote: Jeg er LITT usikker på om notasjonen endres dersom vi for eksempel har $f(x) = x^2$. Skal det da vises i denne notasjonen at verdimengden kun er $f(x) \geq 0$? Noen av de mer rutinerte gjengangerne her må nesten bekrefte/avkrefte dette.
Man trenger ikke endre noe. Notasjonen $f: A\rightarrow B$ betyr at $B$ er verdiområdet til $f$, men ikke nødvendigvis verdimengden. Det vil si, $f(a) \in B \text{ }\forall a\in A$, men det er ingen garanti for at $\forall b\in B \text{ }\exists a\in A$ slik at $f(a) = b$.
Betyr det at alle funksjoner $f : \mathbb R \rightarrow \mathbb N$ også kan riktig skrives, dog mindre nøyaktig, som $f : \mathbb R \rightarrow \mathbb R$?

Re: Finnes det en funksjon slik at...

Posted: 20/03-2018 10:06
by DennisChristensen
Aleks855 wrote:
DennisChristensen wrote:
Aleks855 wrote: Jeg er LITT usikker på om notasjonen endres dersom vi for eksempel har $f(x) = x^2$. Skal det da vises i denne notasjonen at verdimengden kun er $f(x) \geq 0$? Noen av de mer rutinerte gjengangerne her må nesten bekrefte/avkrefte dette.
Man trenger ikke endre noe. Notasjonen $f: A\rightarrow B$ betyr at $B$ er verdiområdet til $f$, men ikke nødvendigvis verdimengden. Det vil si, $f(a) \in B \text{ }\forall a\in A$, men det er ingen garanti for at $\forall b\in B \text{ }\exists a\in A$ slik at $f(a) = b$.
Betyr det at alle funksjoner $f : \mathbb R \rightarrow \mathbb N$ også kan riktig skrives, dog mindre nøyaktig, som $f : \mathbb R \rightarrow \mathbb R$?
Javisst. Kan anbefale å ta en titt her: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Codomain

Re: Finnes det en funksjon slik at...

Posted: 20/03-2018 22:28
by Gustav
Alternativt:

Anta at en slik funksjon $f$ fins, og betrakt (med litt misbruk av notasjon) funksjonene $f:\mathbb{R}\to f(\mathbb{R})$ og $g:f(\mathbb{R})\to g(f(\mathbb{R}))\subseteq \mathbb{Z}$ gitt ved at $g(x)=\lfloor x\rfloor $. Siden både $f$ og $g$ er bijeksjoner, er komposisjonen $g\circ f$ en bijeksjon fra $\mathbb{R}$ til en delmengde av $\mathbb{Z}$, som gir en motsigelse siden bijeksjoner bevarer kardinalitet.

Re: Finnes det en funksjon slik at...

Posted: 21/03-2018 00:44
by Myron
Vet dere om en plass hvor man kan finne hva alle disse matematiske begrepene og symbolene står for? For å være helt ærlig så forstod jeg en veldig begrenset mengde av bevisene :(

Re: Finnes det en funksjon slik at...

Posted: 21/03-2018 02:33
by Gustav
Myron wrote:Vet dere om en plass hvor man kan finne hva alle disse matematiske begrepene og symbolene står for? For å være helt ærlig så forstod jeg en veldig begrenset mengde av bevisene :(
Det meste av notasjonen som er brukt i denne tråden er vel forklart her https://en.wikipedia.org/wiki/Function_ ... )#Notation