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从“原像”的角度理解单射和满射 帮你换个思路看问题

畫卷琴夢

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发布时间:2025-12-09 10:36:41

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来源于php中文网

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单射要求每个像至多有一个原像,即原像唯一;满射要求每个像至少有一个原像,即原像存在;双射则要求每个像有且仅有一个原像,实现一一对应。

从“原像”的角度理解单射和满射 帮你换个思路看问题

如果您在学习集合之间的映射关系时感到困惑,尤其是对单射和满射的定义难以直观把握,不妨尝试从“原像”的角度重新审视这两个概念。通过分析元素是否有原像、原像是否唯一,能够更本质地理解映射的特性。以下是具体的解析方式:

一、从原像角度理解单射

单射的核心在于“不同的原像对应不同的像”,但从原像的存在性与唯一性角度来看,单射要求的是:**每个像至多有一个原像**。换句话说,如果某个元素有原像,则其原像必须唯一。

1、考虑映射 f: A → B,若 f 是单射,则对任意 b ∈ B,方程 f(a) = b 的解至多一个。

2、若存在某个 b ∈ B 拥有两个不同的原像 a₁ 和 a₂(即 f(a₁) = f(a₂) = b 且 a₁ ≠ a₂),则 f 不是单射

3、因此,判断单射的关键是检查 B 中是否有元素被多个 A 中的元素映射到。

二、从原像角度理解满射

满射关注的是值域是否覆盖整个目标集。从原像角度看,满射意味着:**B 中的每一个元素都至少有一个原像**。即,对每个 b ∈ B,都存在至少一个 a ∈ A 使得 f(a) = b。

1、若存在某个 b₀ ∈ B,在 A 中找不到任何 a 使得 f(a) = b₀,则该映射 不是满射

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2、满射不要求原像唯一,只要求原像存在。即使多个 a 映射到同一个 b,只要所有 b 都被“命中”,就是满射。

3、因此,验证满射的方法是逐个检查 B 中的元素是否都有至少一个对应的原像。

三、结合原像分析双射

双射是单射与满射的结合,因此从原像角度看,它要求:**B 中每个元素都有且仅有一个原像**。这相当于在集合 B 上建立了一个与 A 之间的一一对应。

1、对任意 b ∈ B,存在 a ∈ A 使得 f(a) = b(满足存在性,即满射)。

2、并且这个 a 是唯一的(满足唯一性,即单射)。

3、此时映射 f 可逆,因为可以明确地将每个 b “拉回”到唯一的 a。

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