邏輯、集合與證明的語言
雙射
雙射是同時為單射與滿射的函數——兩個集合之間一種完美、無損的配對,其中定義域的每個元素恰與陪域的一個元素相配,反之亦然。想像舞者的精確配對:無人沒有舞伴(滿射),也沒有兩人共用一個(單射)。既無遺漏,也無重複。
等價地,f : A → B 恰當它有雙側逆時為雙射:存在函數 g : B → A 使對所有 x 有 g(f(x)) = x,對所有 y 有 f(g(y)) = y。這樣一個逆的存在是最乾淨的刻畫,而該逆自身自動也是雙射。雙射可以複合:兩個雙射的複合仍是雙射。
雙射是衡量大小的尺子。兩個集合被說成有相同的基數,恰當它們之間存在一個雙射,這一定義即便對無窮集也行得通,並帶來驚奇——自然數與偶數之間、與有理數之間都有雙射,但與實數之間沒有(康托爾)。在分析中,區間之間保序的雙射就是變數替換,是積分換元背後的引擎。
f : R → R,f(x) = 2x + 1 是雙射,逆為 f⁻¹(y) = (y − 1)/2。而 n ↦ 2n 是從 N 到偶自然數的雙射,表明無窮集可以與其自身的真子集建立雙射。
R 上的一個雙射,以及無窮集的標誌性怪異。
又稱
另見