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Niklas Birk 2025-01-29 23:05:06 +01:00
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commit 7b700ec86c
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@ -90,7 +90,7 @@ Weitere Beispiele sind:
Zwei Mengen sind gleich, wenn sie die gleichen Elemente besitzen:
$$
\begin{equation*}
A = B\ \coloneqq\ \forall x \colon x \in A \leftrightarrow x \in B
A = B \coloneqq \forall x \colon x \in A \leftrightarrow x \in B
\end{equation*}
$$

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@ -14,7 +14,7 @@ möchte Mengen miteinander in eine gewisse Verbindung bringen, ohne sie einfach
Ein *geordnetes Paar* (*2-Tupel*) mit den Elementen $a$ und $b$ ist wie folgt als Menge definiert:
$$
(a, b)\ \coloneqq\ \{ \overbrace{\{a, b\}}^{\text{Elemente des Tupels}}, \underbrace{\{a\}}_{\text{Erstes Element}} \}
(a, b) \coloneqq \{ \overbrace{\{a, b\}}^{\text{Elemente des Tupels}}, \underbrace{\{a\}}_{\text{Erstes Element}} \}
$$
:::
@ -58,7 +58,7 @@ Die Menge aller Tupel von Mengen nennt man *kartesisches Produkt*:
Seien $A$ und $B$ Mengen, dann ist das *kartesische Produkt* der Mengen $A$ und $B$ definiert als
$$
A \times B\ \coloneqq\ \{ (a,b)\ |\ a \in A \wedge b \in B \}
A \times B \coloneqq \{ (a,b)\ |\ a \in A \wedge b \in B \}
$$
Mit
@ -117,12 +117,12 @@ Es ist sinnvoll Mengen zu definieren, die nur die Elemente ersten oder die zweit
- *Definitionsbereich* von $R$:
$$
D(R)\ \coloneqq\ \{ x\ |\ x \in A \wedge \exists y \in B \colon (x,y) \in R \}
D(R) \coloneqq \{ x\ |\ x \in A \wedge \exists y \in B \colon (x,y) \in R \}
$$
Der Definitionsbereich von $R$ umfasst also alle Elemente $x$ aus $A$, für die es ein $y$ aus $B$ gibt.
- *Wertebereich* oder *Bild* von $R$:
$$
W(R)\ \coloneqq\ \{ y\ |\ y \in B \wedge \exists x \in A \colon (x,y) \in R \}
W(R) \coloneqq \{ y\ |\ y \in B \wedge \exists x \in A \colon (x,y) \in R \}
$$
Der Wertebereich oder das Bild von $R$ umfasst also alle Elemente $y$ aus $B$, für die es ein $x$ aus $A$ gibt.
@ -172,7 +172,7 @@ und möchte dies formal ausdrücken bzw. aufschreiben, ohne dabei immer die Tupe
Sei $R$ Relation.
$$
R(x)\ \coloneqq\ \{ y\ |\ y \in B \wedge (x,y) \in R \}
R(x) \coloneqq \{ y\ |\ y \in B \wedge (x,y) \in R \}
$$
:::
@ -201,7 +201,7 @@ Relationsbezeichnung in die Mitte:
Sei $R$ Relation.
$$
x R y\ \coloneqq\ (x,y) \in R
x R y \coloneqq (x,y) \in R
$$
:::
@ -227,7 +227,7 @@ Man kann auch zwei Relationen kombinieren, sofern diese *in* und *aus* den gleic
Seien $R \subseteq A \times B$ und $K \subseteq B \times C$ Relationen.
Dann ist die Verkettung von $R$ mit $K$ definiert als:
$$
R \circ K\ \coloneqq\ \{ (x,z)\ |\ \exists y \in B \colon (x,y) \in R \wedge (y,z) \in K \}
R \circ K \coloneqq \{ (x,z)\ |\ \exists y \in B \colon (x,y) \in R \wedge (y,z) \in K \}
$$
Also ist $R \circ K \subseteq A \times C$.
@ -260,7 +260,7 @@ Das heißt, wenn $x$ mit $y$ in Relation steht, also $(x,y) \in R$, dann ist das
Gegeben sei $R \subseteq A \times B$
$$
R^{-1}\ \coloneqq\ \{(y,x)\ |\ (x,y) \in R \} \subset B \times A
R^{-1} \coloneqq \{(y,x)\ |\ (x,y) \in R \} \subset B \times A
$$
ist die *inverse Relation* zu $R$.

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@ -32,7 +32,7 @@ Bei der Eindeutigkeit ist es egal, wie viele Pfeile rechts auf ein Element zugeh
:::note Abbildung / Funktion
$f$ ist *Abbildung* oder *Funktion* von $A$ in $B$ $\coloneqq$
$f$ ist *Abbildung* oder *Funktion* von $A$ in $B$ $:\Leftrightarrow$
- $f$ ist Relation, also $f \subseteq A \times B$
- $D(f) = A$, also $f$ ist Relation *__von__ $A$ in $B$*
- $f$ ist eindeutig
@ -75,7 +75,7 @@ dann schreibt man Abbildungen so:
$$
f \colon A \rightarrow B,\ x \mapsto f(x)
\qquad\qquad\text{oder}\qquad\qquad
f: \begin{cases}
f \colon \begin{cases}
A \rightarrow B\\
x \mapsto f(x)
\end{cases}
@ -86,7 +86,7 @@ wobei anstelle $f(x)$ dann z.B. eine *Funktionsgleichung* tritt.
#### Beispiele
- $f \colon \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R},\ x \mapsto x^2 \quad$ für eine Parabel
- $f: \begin{cases}
- $f \colon \begin{cases}
\mathbb{N} \rightarrow \mathbb{R}\\
x \mapsto \sqrt{x}
\end{cases} \quad$ für Wurzeln von natürlichen Zahlen
@ -95,7 +95,7 @@ Es werden noch mehr unterschiedliche Darstellungsformen für Funktionen auftauch
Bis dahin sollten einem die Begriffe allerdings so vertraut vorkommen, dass eine genaue Definition oder Einführung nicht notwendig ist.
## Grundlegende Eigenschaften von Funktionen
Die *Verkettung*, oder auch *Komposition*, $f \circ g: A \rightarrow C$ von Funktionen $f \colon A \rightarrow B$ und $g \colon B \rightarrow C$ ist wieder eine Funktion.
Die *Verkettung*, oder auch *Komposition*, $f \circ g \colon A \rightarrow C$ von Funktionen $f \colon A \rightarrow B$ und $g \colon B \rightarrow C$ ist wieder eine Funktion.
Für die Komposition gilt $f \circ g = g(f(x))$.
In anderer Literatur kann es sein, dass die Komposition anders definiert ist und dann $f \circ g = f(g(x))$ gilt.
@ -135,10 +135,10 @@ Welche Rolle bijektive Abbildungen bei der *Kardinalität* ("Größe") von Menge
#### Beispiele
Gegeben sei $f \colon \mathbb{N} \rightarrow \mathbb{N},\ n \mapsto f(n)$.
Betrachten verschiedene Funktionsgleichungen für $f(n)$:
- $f(n)\ \coloneqq\ n+1 \quad$ (*Nachfolgerfunktion*) ist injektiv, aber nicht surjektiv, da $0 \notin W(f)$
- $f(n) \coloneqq n+1 \quad$ (*Nachfolgerfunktion*) ist injektiv, aber nicht surjektiv, da $0 \notin W(f)$
- $f(n)\ \coloneqq \begin{cases} \left\lfloor \frac{n}{2} \right\rfloor & n \text{ gerade}\\ 0 & n \text{ ungerade} \end{cases} \quad$ ist surjektiv,
aber nicht injektiv, da z.B. $f(1) = f(3) = 0$
- $f(n)\ \coloneqq\ n \quad$ (*identische Abbildung*) ist injektiv, surjektiv und damit auch bijektiv
- $f(n) \coloneqq n \quad$ (*identische Abbildung*) ist injektiv, surjektiv und damit auch bijektiv
Gegeben sei $f \colon \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R},\ x \mapsto x^2$, also eine Parabelfunktion.
$f$ ist weder injektiv, noch surjektiv.
@ -196,10 +196,10 @@ Formal lässt sich das so auffassen:
Gegeben seien eine Abbildung $f \colon A \rightarrow B$ und die Teilmengen $X \subseteq A$ und $Y \subseteq B$.
$\widehat{f}(X)\ \coloneqq\ \{ y\ |\ y \in B \wedge \exists x \in X \colon f(x) = y \}$
$\widehat{f}(X) \coloneqq \{ y\ |\ y \in B \wedge \exists x \in X \colon f(x) = y \}$
heißt *Erweiterung* von $f$ auf $\mathcal{P}(A)$.
$\widehat{f^{-1}}(Y)\ \coloneqq\ \{ x\ |\ x \in A \wedge f(x) \in Y \}$
$\widehat{f^{-1}}(Y) \coloneqq \{ x\ |\ x \in A \wedge f(x) \in Y \}$
heißt *Erweiterung* von $\underbrace{f^{-1}}_{\substack{\text{Inverse Relation}\\\text{i.A. keine Abbildung}}}$ auf $\mathcal{P}(B)$.
:::