N到N×N的映射f(n)=<n,n+1>证明:单射和满射
首先,我们需要明确一下什么是单射和满射。
'单射':若映射f:A→B满足对于任意的a1,a2∈A,若f(a1)=f(a2),则a1=a2,即不同的元素在映射后得到的结果也不同。
'满射':若映射f:A→B满足对于任意的b∈B,都存在一个元素a∈A,使得f(a)=b,即映射的值域覆盖了全部的值。
现在我们来证明题目中的映射f(n)=<n,n+1>是单射和满射。
'单射证明':
假设存在n1,n2∈N,且n1≠n2,但是f(n1)=f(n2)。
则有f(n1)=<n1,n1+1>,f(n2)=<n2,n2+1>,且f(n1)=f(n2)=<n1,n1+1>=<n2,n2+1>。
根据上式,我们可以得到n1=n2,因为第一个分量相等,而n1≠n2,所以第二个分量也不相等,因此第一个分量相等的假设是错误的,即f(n)=<n,n+1>是单射。
'满射证明':
对于任意的(n,m)∈N×N,我们可以找到一个元素n∈N,使得f(n)=<n,n+1>=(n,m)。
具体地,我们可以令n=m-1,此时有f(n)=<n,n+1>=(m-1,m)=(n,m)。
因此,对于任意的(m,n)∈N×N,都可以找到一个元素n∈N,使得f(n)=(m,n),即f(n)=<n,n+1>是满射。
综上所述,f(n)=<n,n+1>是单射和满射。
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