פונקציה הפיכה – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
מ חד חד ערכי->חד-חד-ערכי - תיקון תקלדה בקליק
אין תקציר עריכה
שורה 5:
ב[[קבוצה (מתמטיקה)|קבוצה]] עליה לא מוגדר כל מבנה מתמטי נוסף, על מנת שניתן יהיה להפוך את פעולתה של פונקציה על ידי פונקציה אחרת, צריכים להתקיים שני תנאים: ראשית, הפונקציה שמבקשים להפוך צריכה להיות [[חד-חד-ערכית]]. זאת כי אם שני ערכים שונים מועתקים לערך יחיד, לא ברור לאן הפונקציה ההפוכה תעתיק ערך זה, וכל ניסיון לבחור ערך שרירותי יוביל לכך שהרכבת הפונקציה וההופכית שלה לא יתנו את פונקציית הזהות. ניתן לחשוב על כך בצורה זו: אם הפונקציה אינה חד-חד-ערכית, קיים איבוד של מידע בזמן הפעלת הפונקציה, ולכן לא ניתן לשחזר את פעולתה.
 
שנית, הפונקציה שאותה מבקשים להפוך צריכה להיות [[התאמה על|על]] הטווח שלה. זאת כי אנחנו רוצים להגדיר את הפונקציה ההופכית על טווח זה, מה שמחייב אותנו להגדיר אותה עבור כל ערך בטווח. אם הפונקציה שלנו אינה על, הרי שקיים איבר בטווח שלא מתקבל על ידה, ואז שוב לא ניתן להגדיר את ההופכית על ערך זה מבלי להגיע למצב שבו הרכבת הפונקציות אינה פונקציית הזהות. ניתן לחשוב על כך בצורה זו: אם הפונקציה אינה על, היא אינה מספקת מספיק מידע מלכתחילה כדי שניתן יהיה להגדיר לה הופכית על הטווח כולו. עם זאת, בעיה זו "חמורה פחות" מאשר מחסור בחד -חד -ערכיות, שכן תמיד ניתן לצמצם את תחום הגדרת ההופכית לקבוצת הערכים שמתקבלת על ידי הפונקציה (התמונה שלה) ובתחום זו הפונקציה הפיכה.
 
==הגדרה פורמלית==
שורה 11:
:<math>\forall a\isin A:f^{-1}(f(a))=a \quad , \quad \forall b\isin B:f(f^{-1}(b))=b</math>.
 
לכל פונקציה הפיכה קיימת פונקציה הופכית יחידה, מה שמצדיק את השימוש בביטוי "'''ה'''הופכית". כמו כן, כל פונקציה הפוכה גם היא [[פונקציה חד -חד -ערכית ועל]]. הרכבת שתי פונקציות הפיכות מחזירה פונקציה הפיכה ולכן אוסף כל הפונקציות על קבוצה <math>A </math> היא [[חבורה (מבנה אלגברי)|חבורה]] המכונה [[החבורה הסימטרית]] של <math>A </math>. אם קיימת פונקציה הפיכה מהקבוצה <math>A </math> אל הקבוצה <math>B </math> נאמר של-<math>A </math> ול-<math>B </math> יש את אותה [[עוצמה (מתמטיקה)|עוצמה]]. כיוון שקיום פונקציה הפיכה בין <math>A </math> ל-<math>B </math> מחייב קיום של פונקציה הפיכה בכיוון ההפוך וכן בגלל שהרכבת פונקציות הפיכות היא הפיכה - זהו [[יחס שקילות]].
 
יש לשים לב כי משתמשים בסימון <math>f^{-1}(A) </math> גם כדי לתאר את ה[[מקור (מתמטיקה)|מקור]] של קבוצה על ידי הפונקציה <math>f </math>, וסימון זה נהוג גם כאשר הפונקציה אינה הפיכה. כאשר הפונקציה היא הפיכה סימון זה מתלכד עם המשמעות שהוצגה כאן: המקור של קבוצה על ידי <math>f </math> הוא בדיוק תמונת אותה קבוצה על ידי <math>f^{-1} </math>.