Para una función, ¿puede el número de elementos en el rango ser mayor que el número de elementos en el dominio? ¿Por qué o por qué no?

Hola.

Creo que no es el caso. Esto tiene que ver con la definición de una función.

Explicado aquí como se enseña en términos teóricos establecidos: la respuesta del usuario de Quora a ¿Qué es un dominio en matemáticas?

La imagen o rango de una sola función variable se define como:

Deje que [math] \ mathbb {K} [/ math] sea el dominio de una función, luego, deje que [math] \ mathbb {I} [/ math] sea la imagen o “rango” de una función, [math] \ mathbb {J} [/ math] ser co-dominio:

[matemáticas] \ mathbb {I} = \ {f (x) | x \ in \ mathbb {K} \} \ subseteq \ mathbb {J} [/ math]

Al observar una de las condiciones especiales que hacen que las relaciones sean funciones, es decir, que para cada elemento del dominio definido, existe cierta asignación a un elemento del codominio, puede ver que de esto se deduce que:

[matemáticas] | \ mathbb {I} | \ le | \ mathbb {K} | [/matemáticas]

Puede ver que la imagen o el rango pueden ser más pequeños que el dominio en cardinalidad, o como máximo igual.

Toma esta función constante:

[matemáticas] f (x): \ mathbb {R} \ to \ mathbb {R} [/ math]

[matemáticas] f (x) = 1 [/ matemáticas]

El dominio es [math] \ mathbb {R} [/ math], el codominio también es [math] \ mathbb {R} [/ math]

Pero la imagen o rango es? [matemáticas] \ {1 \} [/ matemáticas]

[matemáticas] | \ {1 \} | <| \ mathbb {R} | [/ math]

Ahora podemos ver otra función simple:

[matemáticas] f (x): \ mathbb {R} \ to \ mathbb {R} [/ math]

[matemáticas] f (x) = x [/ matemáticas]

Aquí, la imagen y el dominio son de la misma cardinalidad, de hecho es inyectiva, sobreyectiva y, por lo tanto, biyectiva, ya que la imagen es igual al codominio.

Por lo tanto, creo que nunca puede ser que la imagen o el rango tenga una cardinalidad mayor que el dominio, ya que cada elemento del dominio se asigna a un elemento del rango o imagen, por lo tanto, a lo sumo, podemos tener dos casos extremos:

  1. Cada elemento del dominio se asigna al mismo elemento de la imagen / rango. En este caso: [matemáticas] | \ mathbb {I} | = 1 <| \ mathbb {K} | [/matemáticas]
  2. Cada elemento del mapeo del dominio a un elemento diferente de la imagen / rango. En este caso: [matemáticas] | \ mathbb {I} | = | \ mathbb {K} | [/matemáticas]
  3. [matemáticas] 1 \ le | \ mathbb {I} | \ le | \ mathbb {K} | [/matemáticas]

Por lo tanto:

[matemáticas] | \ mathbb {I} | \ le | \ mathbb {K} | [/matemáticas]

La respuesta a su pregunta radica en gran medida en las definiciones de las palabras que emplea. Al contrario de lo que se ha dicho en otra parte, las funciones no necesitan definirse uno a uno (funciones biyectivas), pueden ser:

1) solo inyectiva (x1 [matemática] \ neq [/ matemática] x2 implica y1 [matemática] \ neq [/ matemática] y2);

2) solo sobrejetivas (cuando el área del contador es igual a la imagen); y

3) la función no es ni una ni la otra.

Lo que se requiere para la existencia de una función es que para un valor y dado solo hay un valor de x como imagen previa.

En lo que a mí respecta, las funciones se definen de tal manera que solo hay una correspondencia uno a uno entre los valores x e y. Como tal, hay el mismo número de elementos en el rango que en el dominio. Entonces, lógicamente, no puede haber un mayor número de elementos en ninguno de los dos. Observe cómo para el siguiente gráfico, puede extender una línea desde el eje y, hay un punto que corresponde a un valor del eje x.

Una función donde x≥0 yf (x) ≥ 0