Functies deel 1. Vijfde college

Vergelijkbare documenten
Functies. Ch.3 Functions and Algorithms

I.3 Functies. I.3.2 Voorbeeld. De afbeeldingen f: R R, x x 2 en g: R R, x x 2 zijn dus gelijk, ook al zijn ze gegeven door verschillende formules.

Relaties deel 2. Vierde college

Relaties deel 1. Derde college

Multicriteria Optimization and Decision Making. Michael Emmerich and André Deutz

Functievergelijkingen

Wiskunde. Verzamelingen, functies en relaties. College 2. Donderdag 3 November

Discrete Structuren. Piter Dykstra Opleidingsinstituut Informatica en Cognitie 9 februari 2009 INLEIDING

Vergelijkingen van cirkels en lijnen

opgaven formele structuren tellen Opgave 1. Zij A een oneindige verzameling en B een eindige. Dat wil zeggen (zie pagina 6 van het dictaat): 2 a 2.

Relaties en Functies

Wiskundige Structuren

Examen G0U13 Bewijzen en Redeneren Bachelor 1ste fase Wiskunde. vrijdag 31 januari 2014, 8:30 12:30. Auditorium L.00.07

Discrete Structuren. Piter Dykstra Sietse Achterop Opleidingsinstituut Informatica en Cognitie

equivalentie-relaties

College WisCKI. Albert Visser. 17 oktober, Department of Philosophy, Faculty Humanities, Utrecht University. Equivalentierelaties.

Oefening 2.2. Welke van de volgende beweringen zijn waar?

Oefenopgaven Grondslagen van de Wiskunde A

Verzamelingen deel 3. Derde college

Tentamen Grondslagen van de Wiskunde A Met beknopte uitwerking

Inhoudsopgave. Relaties geordend paar, cartesisch product, binaire relatie, inverse, functie, domein, bereik, karakteristieke functies

Discrete Structuren. Piter Dykstra Opleidingsinstituut Informatica en Cognitie

Fundamentele. Informatica 1. Eerste college: -introductie -verzamelingen I

Tentamen Grondslagen van de Wiskunde A, met uitwerkingen

Examen G0U13 Bewijzen en Redeneren Bachelor of Science Fysica en Wiskunde. vrijdag 3 februari 2012, 8:30 12:30

Examen G0U13 - Bewijzen en Redeneren,

Semantiek 1 college 10. Jan Koster

Inverse functies en limieten

Oplossingen Oefeningen Bewijzen en Redeneren

Fundamenten. Lerarenprogramma Mastermath, versie 2015/12/02. Theo van den Bogaart Bas Edixhoven

Niet-standaard analyse (Engelse titel: Non-standard analysis)

Hoofdstuk 3. Equivalentierelaties. 3.1 Modulo Rekenen

Oefening 2.3. Noteer de volgende verzamelingen d.m.v. (eenvoudig) voorschrift voor de eerste helft en d.m.v. opsomming voor de tweede helft.

FACULTEIT ECONOMIE EN BEDRIJFSKUNDE Afdeling Kwantitatieve Economie

Examenvragen Hogere Wiskunde I

Verzamelingen deel 2. Tweede college

Calculus TI1 106M. I.A.M. Goddijn, Faculteit EWI 1 september 2014

Uitwerkingen Lineaire Algebra I (wiskundigen) 22 januari, 2015

Lineaire Algebra C 2WF09

Fundamentele. Informatica 1. Eerste college: introductie

FUNCTIEVERGELIJKINGEN

QuizAnalyseHoofdstuk3 - wv -Brackx

Inleiding Analyse 2009

II.3 Equivalentierelaties en quotiënten

CALCULUS & ANALYSE. Stefaan Poedts. CmPA, Dept. Wiskunde, KU Leuven

Getallensystemen, verzamelingen en relaties

Dossier 1 SYMBOLENTAAL

Notatie van verzamelingen. Lidmaatschap. Opgave. Verzamelingen specificeren

Opgaven Functies en Reeksen. E.P. van den Ban

Tellen. K. P. Hart. Delft, Faculty EEMCS TU Delft. K. P. Hart Tellen

Relevante examenvragen , eerste examenperiode

1.0 Voorkennis. Voorbeeld 1: Los op: 6x + 28 = 30 10x.

Definitie 1.1. Een groep is een verzameling G, uitgerust met een bewerking waarvoor geldt dat:

Enkele valkuilen om te vermijden

V.4 Eigenschappen van continue functies

(iii) intervallen, bijvoorbeeld afgesloten intervallen zoals D = [0, 1] := {x en halfopen intervallen zoals D = (0, 1] := {x R 0 < x 1},

Convexe Analyse en Optimalisering

M1 Wiskundig taalgebruik en notaties

1 Verzamelingen en afbeeldingen

Topologie I - WPO Prof. Dr. E. Colebunders Dr. G. Sonck 24 september 2006

Lineaire afbeeldingen

1.0 Voorkennis. Voorbeeld 1: Los op: 6x + 28 = 30 10x.

Verzamelingen deel 1. Eerste college

Bomen. 8.8 ongerichte bomen 9.4 gerichte bomen ch 10. binaire bomen. deel 2. Tiende college

Opgaven Inleiding Analyse

Bewijzen en Redeneren voor Informatici

Convexe Analyse en Optimalisering

Kennisrepresentatie & Redeneren. Piter Dykstra Instituut voor Informatica en Cognitie

Inleiding Analyse. Opgaven. E.P. van den Ban. c Mathematisch Instituut Universiteit Utrecht Voorjaar 2003, herzien

Uitwerkingen Tentamen Wat is Wiskunde (WISB101) Donderdag 10 november 2016, 9:00-12:00

Hoofdstuk 1. Inleiding. Lichamen

EERSTE DEELTENTAMEN ANALYSE C

KU Leuven. Algebra. Notities. Tom Sydney Kerckhove

Geef niet alleen antwoorden, maar bewijs al je beweringen.

Getallen, 2e druk, extra opgaven

Collegestof verzamelingenleer. Verzamelingenleer. Inhoud dit deel college. Verzamelingen. Universele en lege verzameling. Verzamelingen en elementen

INLEIDING GROEPENTHEORIE

Tweede huiswerkopdracht Lineaire algebra 1 Uitwerking en opmerkingen

Gödels theorem An Incomplete Guide to Its Use and Abuse, Hoofdstuk 3

Deel 2. Basiskennis wiskunde

Mededelingen. TI1300: Redeneren en Logica. Waarheidstafels. Waarheidsfunctionele Connectieven

Wiskunde. Verzamelingen, functies en relaties. College 6. Donderdag 7 Januari

Basiswiskunde. P.J.I.M. de Paepe Korteweg de Vries Instituut Universiteit van Amsterdam

iii Tristan Kuijpers Claudine Lybaert december 2013

VERZAMELINGEN EN AFBEELDINGEN

Basiskennis lineaire algebra

10.0 Voorkennis. Herhaling van rekenregels voor machten: a als a a 1 0[5] [6] Voorbeeld 1: Schrijf als macht van a:

V.2 Limieten van functies

Lineaire afbeeldingen

Tweede college complexiteit. 12 februari Wiskundige achtergrond

FP-theorie. 2IA50, Deel B. Inductieve definities 1/19. / department of mathematics and computer science

Complexe functies 2019

III.3 Supremum en infimum

UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

Fundamentele. Informatica 1. Rechenmaschine (1623) von Wilhelm Schickard ( ), gebaut für seinen Freund Johannes Kepler

Logic for Computer Science

2.0 Voorkennis. Herhaling merkwaardige producten: (A + B) 2 = A 2 + 2AB + B 2 (A B) 2 = A 2 2AB + B 2 (A + B)(A B) = A 2 B 2

4.2.6 I. Betreft opgave 4.2.2: a. B f = {a, b } d. B f = {a, b, c } = C f II. Betreft opgave 4.2.4: e. B f e = IR + 0 = IR. f. B f f. g.

1.1 Lineaire vergelijkingen [1]

Toelichting bij geselecteerde opdrachten uit Betekenis en Taalstructuur

Transcriptie:

3 Functies deel 1 Vijfde college 1

Ch.3 Functions and Algorithms Hoofdstuk 3 uit Schaum gaat over functies en algoritmen. Het gedeelte over algoritmen ( 3.8 en 3.9) komt uitgebreid aan de orde bij toekomstige vakken als Algoritmiek, Datastructuren, en Complexiteit. Daarom behandelen we dit niet bij FI1. Maar het kan dienen als achtergrond en motivatie,in het bijzonder 3.8, die twee concrete voorbeelden bevat van methoden/algoritmen om bepaalde veelgebruikte functies slim te berekenen. 2

temperatuur d T d d { 28.8.01, 30.9.02 } T d R Elke dag d één temperatuur T d 3

oneindige rij 0102010301020104010201030102010501020103 binair n tail(n) 4 0 1 10 11 100 101 110 111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 10000 0 0, 1 1, 2 0, 3 2, 4 0, 5 1, 6 0, 7 3, 8 0, 9 1, 10 0, 0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2, 0,1,0,4,0,1,0,2,0,1,0,3, 0,1,0,2,0,1,0,5, https://oeis.org/a007814

oneindige rij De vorige twee slides bevatten elk een voorbeeld van een functie. De eerste (temperatuur als functie van de datum) hadden we al gezien. Ook de oneindige rij (van objecten ) is een functie: namelijk van de natuurlijke getallen naar de verzameling van die objecten. In dit geval zijn de objecten ook natuurlijke getallen, dus stelt de rij een functie van N naar N voor. 5

functies Informeel is een functie een voorschrift dat aan origineel x een beeld y=f(x) toevoegt. Twee verschillende voorschriften kunnen tot hetzelfde resultaat leiden, en daarom wordt er op een andere manier naar functies gekeken. Formeel is een functie een functionele en totale (binaire) relatie, dus elke x heeft precies één beeld. De relatie bij een voorschrift heet soms de grafiek van dat voorschrift: { ( x,f(x) ) x in het domein van f } 6

informeel Een functie van A naar is een voorschrift dat aan ieder element van A één element van toevoegt. 7 0,1,0,2,0,1,0, 3,0,1,0,2,0,1, 0,4, 3 4 5 1 2 f b d e a a b c d e 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x c notatie f: A f(x) = y x y

Gegeven een functie f: A. De grafiek van f is verzameling { (x,f(x) ) x A } in A x. f(x) = 2(x+1); g(x) = 2x+2 h(x) = (x+1) 2 - (x+3)(x-2) + (x-5) grafiek van een functie Voor alle x geven deze dezelfde uitkomsten inaire relatie functies zijn gelijk als hun grafieken gelijk zijn, d.w.z. hun uitkomsten : f = g f(a)=g(a) voor alle a A 8 informeel voorschrift formeel relatie relatie binaire relatie functie

Een relatie R A heet een functie van A naar als voor iedere x A er precies één paar xry bestaat. f: A y = f(x) functie als relatie totaal & functioneel A y x 9 geen functie niet op geen functie

constante functie Gegeven een functie f: A. Als f(x) = f(y) voor alle x,y A heet f constant. a s d f g 1 2 3 4 5 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 6,6,6,6,6,6,6, bob bas ben bor 1 3 2 4 5 10

identiteit De functie f: A A met f(x) = x voor alle x A noemen we de identieke functie, of identiteit op A. bob bob notatie 1 A id A bas ben bor bas ben bor bob bas ben bor 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0,1,2,3,4,5,6, 11

f:a origineel A f f(a) bereik range x f(x) beeld image A: domein : codomein 12

origineel & beeld bereik functie f: A origineel beeld van één element a: f(a) van de verzameling A: f(a) (bereik van f) A f(a) Algemener: het beeld van V A f 13

origineel & beeld Het beeld van V A functie f: A { y y = f(x) voor zekere x V } f(v) = { f(x) x V } V A f f(v) V A f(v) beeld 14

origineel & beeld Het origineel van W functie f: A { x A f(x) = y voor zekere y W } f -1 (W) = { x A f(x) W } A f W f -1 (W) A f -1 (W) W volledig origineel 15

V A f f(v) V A f(v) beeld A f W f -1 (W) A f -1 (W) W volledig origineel 16

heen-en-weer ij een functie f: A kunnen we bij een deelverzameling V A van het domein het beeld f(v) bepalen, maar ook bij een verzameling W uit het codomein de originelen f -1 (W) (voor zover die bestaan). De volgende slides leggen uit wat er kan gebeuren als je de twee achter elkaar uitvoert: heen-en-weer, zeg maar. Hoe verhouden zich V en f -1 (f(v))? Idem, voor W en f(f -1 (W))? In het algemeen geldt een inclusie (één kant op) maar als de functie f een speciale eigenschap heeft is er gelijkheid. 17

V A f f(v) V A V? f -1 (f(v)) f -1 (f(v)) A f W f(f -1 (W))? W f -1 (W) W 18

A V f f(v) V A V f -1 (f(v)) f -1 (f(v)) A f W f(f -1 (W)) W f -1 (W) W f(f -1 (W))=W f(a) 19

3.3 1-1 & op Een functie f: A heet surjectief (of 'op') als f(a) =, met andere woorden, als er voor iedere y een origineel x A bestaat. Een functie f: A heet injectief (of eeneenduidig of een-op-een) als voor alle x,y A geldt dat uit f(x) = f(y) volgt dat x = y. niet 1-1 niet injectief niet op niet surjectief 20

voorbeeld f:r R f(x) = x 2 y surjectief injectief x noch surjectief, noch injectief 21

A V f -1 (f(v)) f(v) V A V f -1 (f(v)) A f surjectief op f -1 (W) W W f(f -1 (W)) = W 22

A f injectief 1-1 V f -1 (f(v)) f(v) V A V = f -1 (f(v)) A f -1 (W) W W f(f -1 (W)) W 23

bijectie Een functie f: A heet bijectief als f zowel surjectief als injectief is. V A, W V = f -1 (f(v)) W = f(f -1 (W)) In het bijzonder: f -1 (f(a)) = a f(f -1 (b)) = b f:r R x f:r R + 24

bijectie tussen R en R + bijectie tussen 0,1 en R voorbeeld 25

nog een voorbeeld F I NL G f Amst rux Roma Pari Lond Am r Lo Pa Ro x F x G x I x NL x landen hoofdsteden 26

R A R -1 A inverse relatie br -1 a desda arb. bekend: inverse relatie R -1 = { (y,x) (x,y) R } SF D F NL Du Fr En Nl Fy 27

inverse De inverse van een relatie is altijd gedefinieerd. De inverse van een functie is dan ook altijd een relatie, maar wanneer is het weer een functie? 28

f functie f -1 functie!? inverse functie F I NL f f -1 Amst rux Roma Pari f:r R + f -1 :R + R G Lond 29 Theorem 3.1 dwz. als functie De inverse functie van f: A bestaat desda f een bijectie is (1-1 en op)

samenstelling f: A en g: C functies. De samenstelling van f en g, genoteerd g f ( g na f ) van A naar C is gedefinieerd door (g f)(x) = g(f(x)) voor alle x A volgorde! x R S y, maar y = g f (x) f 2534 g den haag 2530 stnr pc woonplts 30

samenstelling De notatie van samenstelling is wat ambigu. Dat komt omdat functies van rechts naar links gelezen worden: y = g f(x) = g(f(x)). vergelijk x R S y g f ( g na f ) voor functies (eerst f dan g) R S ( R dan S ) voor relaties (eerst R dan S) 31

haakjes niet nodig Samenstellen van functies is associatief: als f: A, g: C en h: C D functies zijn, dan (h g) f = h (g f). A f g C h D 32

samenstelling laat f: A, g: C functies zijn als f en g surjectief op zijn, dan ook g f. als f en g injectief 1-1 zijn, dan ook g f. A f g C Problem 3.7 33

sommetje A = { a, b, c }, = { x, y, z }, C = { r, s, t, u } f : A, g : A A en h : C A zijn als volgt gedefinieerd: f = { (a, y), (b, x), (c, y) } g = { (a, b), (b, c), (c, a) } h = { (r,c), (s,b), (t,b), (u,a) } - estaat g f? - epaal f g h - Geef het bereik van f g h - estaan de functies f -1,g -1 en h -1? Zo ja, geef de inverse functie als verzameling geordende paren 34

f A functie ( x A)[ ( y )( y=f(x) ) ( y )( z )(y z y=f(x) z=f(x)) ] voor alle op ( y )( x A)( y=f(x) ) er is ( y) ( x) A ( xfy ) alternatief 1-1 ( x A)( y A)( f(x)=f(y) x=y ) ( x) A ( y) A ( f(x)=f(y) x=y ) ( x) A ( y) A ( x y f(x)=f(y) )? ( y) ( x) A ( y=f(x) ) formules 36? ( y) ( x) A ( y f(x) )

formules Op de vorige sheet zie je de basiseigenschappen van functies gedefinieerd middels logische formules. Met wat gezond verstand kun je die wellicht lezen. Meer over deze notatie en de betekenis bij het vak Logica 37

(werk)college College volgende week: dinsdag 9 oktober, 13.30 15.15 in zaal C2 (Gorlaeus) Werkcollege deze week: vrijdag 5 oktober, 9.00-10.45 in zalen 401, 402, 405, 408 (Snellius)