Ü9-3: Injektive und bijektive Funktionen

Eine Funktion f : A → W ist injektiv gdw gilt:

∀ a ∈ A ∀ b ∈ A ( a ≠ b → f ( a ) ≠ f ( b ) ).

Eine Funktion f : A → W ist bijektiv gdw gilt:

f  ist injektiv und ∀ w ∈ W ∃ a ∈ A ( w = f ( a ) ).

a) Zeichnen Sie zwei injektive Funktionen, zwei bijektive Funktionen, zwei nicht injektive Funktionen und zwei nicht bijektive (aber injektive) Funktionen.

b) Zeichnen Sie x– und y-Achsen auf und interpretieren Sie diese Achsen nach rechts bzw. nach oben als die Mengen \mathbb{N} der natürlichen Zahlen. Der Quadrant rechts oben stellt das kartesische Produkt \mathbb{N} × \mathbb{N} dar. Versuchen Sie eine injektive Funktion f zu finden, die von dem kartesischen Produkt \mathbb{N} × \mathbb{N} in die Menge \mathbb{N} geht; f\mathbb{N} × \mathbb{N} → \mathbb{N}. (Hinweis: Die Argumente der Funktion f können diagonal und nach rechts-oben abgearbeitet werden.)

c) Lässt sich eine bijektive Funktion von \mathbb{R} in das reelle Intervall ] α, β [ ( α < β ) definieren? Eine genaue Definition erwarten wir nicht, nur eine Idee, wie sich eine Definition formulieren lassen könnte. Gibt es eine bijektive Funktion f\mathbb{R} → [ α, β ]?