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Surjektivität bei kartesischem produkt

Schüler Berufliches Gymnasium, 12. Klassenstufe

Tags: Abbildung, Kartesisches Produkt, surjektiv, surjektivität

 
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eXistenZ

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12:53 Uhr, 31.03.2011

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Hallo liebe Leute.

Ich habe mal wieder ein kleines Problem

Folgende Aufgabe:

f:x definiert durch f((x,y))=xy+x-5

Die aufgabe ist die, das ich auf surjektivität untersuchen soll.

Ich bin wie folgt vorgegangen.
Erst mal sage ich, das surjektivität gilt, wenn:

yxRxR:f(x)=y

So dafür gilt dann surjektivität.

Also hab ich mir nun mal xy+x-5 zu erst mal bissl angeschaut bevor ich wild losrechne.
VOm ersten eindruck denke ich das es surjektiv ist, also stell ich die behauptung auf das die abbildung surjektiv ist.
Nun gilt es ja noch, das ganze zu beweisen und da happerts :-P)

Wäre es kein kreuzprodukt also nur ein f(x) würd ich nun machen

y=xy+x-5 und nach x auflösen und in f(x) einsetzen und wenn dann rauskommt y=y bedeutet es ja das es surjektiv ist.
Aber hier haben wir ja ein kreuzprodukt also ein f((x,y)) wie gehe ich hier nun vor um surjektivität zu beweisen?

Gruß

eΞ



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pwmeyer

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13:37 Uhr, 31.03.2011

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Hallo,

Du bist da mit den Begriffen / Bezeichnungen durcheinander gekommen: Wenn f von zwei Variablen abhängt, dann muss man für die Bildvariable entsprechend eine 3. Variable wählen. Also ist zu zeigen:

zR:(x,y)R×R:f(x,y)=xy+x-5=z

Gruß pwm
eXistenZ

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14:21 Uhr, 31.03.2011

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ahhhh hehe xD

Ok klar, klingt auf jedenfall logisch und ist nachzuvollziehen.

Aber wie gehe ich nun vor?

du sagst also f((x,y))=xy+x-5=z

muss ich dann xy+x-5=z nach x oder y auflösen?
Antwort
pwmeyer

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15:49 Uhr, 31.03.2011

Antworten
Hallo,

Du musst irgendwie für jedes z ein Paar (x,y) mit f(x,y)=z angeben. Das kann man sich auch - ja nach Beispiel - einfach machen, z.B.

f(z+5,0)=(z+5)0+z+5+5=z

oder auch

f(3,z+23)=3z+23+3-5=z

oder ...

Gruß pwm
eXistenZ

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23:39 Uhr, 31.03.2011

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Ah ok alles klar danke.

Aber ist das ganze dann, trotz konkret gewähltes zahlenbeispiel, allgemeingültig?

Also, obwohl ich x fest gewählt habe, gillt es dennoch für alle elemente x?
Antwort
CKims

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00:17 Uhr, 01.04.2011

Antworten
"Aber ist das ganze dann, trotz konkret gewähltes zahlenbeispiel, allgemeingültig?"
ja, du "fuellst" ja bereits mit festen x den ganzen wertebereich aus...

deshalb erledigt sich auch deine zweite frage
Antwort
oculus

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18:16 Uhr, 01.04.2011

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Hallo, ich habe auch Schwierigkeiten bei dieser Aufgabe gehabt.





Die Variablenfrage kann vielleicht dadurch noch verdeutlicht werden, wenn man sich die Funktion als Abbildung einer x,y-Ebene auf eine Gerade bildlich vorstellt. Da die Koordinaten mit den Achsenvariablen x und y für die Ebene bereits vergeben sind, muss man auf der Geraden eine andere Koordinatenvariable einführen.





oculus

eXistenZ

eXistenZ aktiv_icon

19:12 Uhr, 01.04.2011

Antworten
Hehe ja, so ist es für mich schon noch etwas schwer zu verstehen, aber bildlich gesehen macht es die ganze sache einfacher.

Auf jedenfall danke ich euch und ich kenne nun einen ansatz wie man auch bei einer abbildung mit kreitzprodukt auf surjektivität untersuchen kann.

Ich habe das ganze nun so lange ausprobiert und andere beispiele gerechnet, bis ich nun denke das ich langsam anfange zu verstehen was ich da mache =)

Soo, da ich kein neues Thema eröffnen wollte und ich noch eine Frage habe die zu dem Thema passt, würde ich euch gerne noch einmal etwas fragen.

Folgendes Problem:
Die Aufgabe lautet wie folgt:
Entscheiden Die, ob f bijektiv ist und berechnen sie ggf. f-1.

So, bijektivität ist ja gegeben, falls die Abbildung injektiv + surjektiv ist.
und f-1 wiederum kann man nur berechnen falls die Abbildung bijektiv ist.

Nun hänge ich an einer Abbildung, bei der es eine Fallunterscheidung gibt.
Fallunterscheidungen bereiten mir probleme, da ich nie weiß auf welche fälle und wie ich zu untesuchen habe.

ok es geht um die b)
f:,f(x)=2x+1 für x0 und f(x)=3x-2 für x>0

z.b. wenn ich nun auf injektivität überprüfe mache ich das wie folgt
f(x1)=f(x2)x1=x2
und wie mache ich das nun mit der fallutnerscheidung?
sage ich
Fall 1:x<0
Fall 2:x=0
Fall 3:x>0

oder muss ich x1 und x2 gennerell unterscheiden, sprich das ich sage

Fall 1:x1 und x2<0
Fall 2:x1<0 und x2=0
Fall 3:x1=0 und x2<0 usw......

gruß

eΞ


PS: f-1(x) berechnet man doch wie folgt wenn es existiert
Beispiel:

f-1(f(x))

f(x)=7x-3
y=7x-3|x und y vertauschen
x=7y-3| nach y auflösen
x+3=7y|+3
y=x+37|:7

also f-1=x+37


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oculus

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21:09 Uhr, 01.04.2011

Antworten

Ist f(x) wirklich injektiv?

Setze x1 = 0 (<=0)und x2 = 1 (>0).

Oculus

eXistenZ

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21:17 Uhr, 01.04.2011

Antworten
ja klar ist es für diesen Fall injektiv, oder nicht?

x1=0 also 0(=0) und x2=1 also >0

somit 2x1+1=3x2-2
20+1=31-2
1=3-2
1=1 also injektiv oder nicht?

Kannst du auch bitte in meinem letzten post schauen wie ich das f-1(x) berechne und mir sagen ob dies so stimmt?


gruß

eΞ
Antwort
oculus

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21:42 Uhr, 01.04.2011

Antworten

Ich versteh nicht viel davon, aber nach deinem eigenen Text liegt Injektivität vor, wenn f(x1) = f(x2) => x1 = x2 und nicht wenn x1=x2 => f(x1)=f(x2).

Ich mache nur als Hobby mit, habe in meiner Schulzeit weder von Injektivität etc. gehört und mir die Begriffe erst eingooglen müssen.

Wer hat nun recht?

Gruß

oculus

eXistenZ

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21:53 Uhr, 01.04.2011

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injektivität besagt, das es ein x aus der definitionsmenge nur genau ein funktionswert der biildmenge zugeordnet bekommt.

sprich haben wir {1,2,3}{1,2} mir
f(1)=1
f(2)=1
f(3)=e abgebildet wird.
Daraus lässt sich folgender satz folgern

aus x1x2f(x1)f(x2)

oder äquivalent dazu

f(x1)=f(x2)x1=x2

und ich habe f(x1)=f(x2)x1=x2

auf folgende abbildungsvorschrift angewand:
2x+1 für x0
3x-2 für x>0

und mir ist hier nun nur nicht klar, wie ich die fallunterscheidungen zu machen habe um zu zeugen das injektivität wirklich für alle x1 und x2 element gelten
Antwort
oculus

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22:37 Uhr, 01.04.2011

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"Injektivität besagt, das es ein x aus der definitionsmenge nur genau ein funktionswert der biildmenge zugeordnet bekommt"

schreibst du. Stimmt das wirklich??

Ich meine:

Dass einem x aus der definitionsmenge nur genau ein Gunktionswert der Bildmenge zugeordnet bekommt, ist Grundeigenschaft jeder Funktion, die den Funktionsbegriff als Sonderfall vom allgemeineren Relationsbegriff unterscheidet. Diese Grundeigenschaft ist kein Kriterium für Injektivität.

Wenn einem x der Definitionsmenge mehrere y der Bildmenge zugeordnet werden können, haben wir es nicht mit einer Funktion, sondern nur mit einer Relation zu tun, z.b. bei der Relationsgleichung x^2 + y^2 = 25, die mit x=3 sowohl von y=4 und y=-4 erfüllt wird. Genau diesen Sachverhalt aber haben wir in dem von mir gegebenen Beispiel.

Aus diesem Grunde kann das Suchen nach einer Inversen, was ja Bijektivität bedingt, in deinem Fall m.E. nicht funktionieren.

Ich möchte mich aber jetzt lieber von deiner Fragestellung verabschieden. Vielleicht hast du ja auch recht.

Alles Gute wünscht Dir

oculus.

eXistenZ

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22:44 Uhr, 01.04.2011

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verdammt du hast recht =)

ja stimmt da habe ich die grundeigenschaft jeder abbildung (funktion) beschrieben xD

ALso, ich meine, injektiv bedeudet doch, das nicht 2 unterschiedliche x'e auf das gleiche y (funktionswert) abbilden dürfen

sprich, injektiv wäre nicht wenn f(1) auf die 3 und auch f(2) auf die 3 abbildet

wie schon gesagt x1x2f(x1)f(x2)

Hehe aber du hast recht egal wie das nun definiert ist, würde ich gerne wiesen wie ich bei einer fallunterscheidung (obige fallunterscheidung) auf injektivität untersuche
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