Bewijs i.v.m functies

Moderators: dirkwb, Xilvo

Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
Reageer
Gebruikersavatar
Berichten: 1.069

Bewijs i.v.m functies

Zij
\(f:X \to Y\)
en zij
\(\{A_i:i \in I\}\)
een famillie van verzamelingen in
\(X\)
en
\(\{B_j:j\in J\}\)
een famillie van verzamelingen in
\(Y\)
. Bewijs:
\(f^{-1}\left(\cap_{j\in J}B_j\right)=\cap_{j\in J}f^{-1}(B_j)\)


Poging, vermits
\(\{B_j:j\in J\}\)
een famillie van verzamelingen is in
\(Y\)
en dus volgens mij
\(\{B_j:j\in J\} \subset Y\)
geldt er:
\(f^{-1}\left(\cap_{j\in J}B_j\right)=\{a\in X: f(a)\in \cap_{j\in J}B_j\} \subset X\)


En (R.L):
\(\cap_{j\in J}f^{-1}(B_j)=\cap_{j\in J}\{a\in X:f(a)\in B_j\}\subset X\)


Waarschijnlijk is het nu een kwestie van zorgvuldig een definitie toe te passen, maar ik zie niet direct hoe ...

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Bewijs i.v.m functies

Eenvoudiger: bewijs 2 inclusies. Dus bewijs dat
\(f^{-1}\left(\cap_{j\in J}B_j\right) \subseteq \cap_{j\in J}f^{-1}(B_j)\)
en
\(f^{-1}\left(\cap_{j\in J}B_j\right) \supseteq \cap_{j\in J}f^{-1}(B_j)\)
.

Dit is overigens een stramien dat zeer vaak de aangewezen weg is bij het bewijzen van gelijkheden.

Weet je nu hoe hieraan te beginnen?
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Gebruikersavatar
Berichten: 1.069

Re: Bewijs i.v.m functies

Ok! Ik zou m'n bewijs dan zo beginnen:

(<=)

Kies
\(a\)
willekeurig en bewijs
\( a\in\cap_{j\in J}f^{-1}(B_j)\Rightarrow a\in f^{-1}\left(\cap_{j\in J}B_j\right)\)
Het enige wat ik voor de moment kan bedenken is dat er geldt:
\(a\in\cap_{j\in J}f^{-1}(B_j)=\{\forall R\in B: a\in R\}\)


Hoe ga ik hier mee verder?

Het bewijs van => zal ongeveer wel gelijkaardig zijn als ik <= kan bewijzen.

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Bewijs i.v.m functies

Laat ons voor de eenvoud beginnen met bewijzen dat
\(f^{-1}(B_1 \cap B_2) = f^{-1}(B_1) \cap f^{-1}(B_2)\)
. Het argument voor n doorsneden is dan uiteraard analoog ;) .

Okee, zij nu
\(c \in f^{-1}(B_1 \cap B_2)\)
. Per definitie bestaat er een
\(d \in B_1 \cap B_2\)
zodat
\(f^{-1}(d) = c\)
.

Kun jij doorgaan?

EDIT: jij was begonnen met de andere inclusie zie ik nu. Wil je daarmee doorgaan of is dit okee?
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Gebruikersavatar
Berichten: 1.069

Re: Bewijs i.v.m functies

Als je het niet erg vind gebruik ik liever
\(f( c)=d\)
i.p.v
\(f^{-1}(d)=c\)


Zij
\(c \in f^{-1}(B_1\cap B_2) = f( c)\in B_1\cap B_2=f( c)\in B_1 \mbox{and} f( c)\in B_2\)
dit impliceert dat
\(c\in f^{-1}(B_1)\cap f^{-1}(B_2)\)

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Bewijs i.v.m functies

Dat mag ook ja. Maar je kon het op 'mijn' manier ook eenvoudig afmaken:
\(d \in B_1 \cap B_2\)
betekent
\(d \in B_1\)
en
\(d \in B_2\)
. Dus
\(c \in f^{-1}(B_1)\)
en
\(c \in f^{-1}(B_2)\)
.

Kun je nu de andere inclusie?
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Gebruikersavatar
Berichten: 1.069

Re: Bewijs i.v.m functies

Kun je nu de andere inclusie?
Die is vrij analoog,

Te bewijzen:
\(f^{-1}(B_1)\cap f^{-1}(B_2)=f^{-1}(B_1\cap B_2)\)
Kies
\(c\in f^{-1}(B_1)\cap f^{-1}(B_2)\)
, per definitie geldt er
\(c \in f^{-1}(B_1) \ \mbox{en} \ c\in f^{-1}(B_2)\)
en dus
\(f( c)\in B_1 \ \mbox{en} \ f( c)\in B_2\)
bijgevolg is
\(f( c)\in B_1\cap B_2\)
en dus
\( c\in f^{-1}(B_1\cap B_2)\)
Dit is een bewijs voor slechts twee verzamelingen in die famillie van verzamelingen, is dit genoeg?

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Bewijs i.v.m functies

Kun je het gegeven argument niet gewoon meteen toepassen op n verzamelingen?

Je kunt dit op twee manier doen. Ofwel door het bewijs gewoon toe te passen, ofwel door een soort van inductief argument.
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Gebruikersavatar
Berichten: 1.069

Re: Bewijs i.v.m functies

Bewijs

Inclusie 1)
\(f^{-1}\left(\cap_{j\in J}B_j\right) \subseteq \cap_{j\in J}f^{-1}(B_j)\)
Te bewijzen dat voor een willekeurige
\(c\)
geldt:
\(c\in f^{-1}\left(\cap_{j\in J}B_j\right) \Rightarrow c\in \cap_{j\in J}f^{-1}(B_j)\)
Als
\(c\in f^{-1}\left(\cap_{j\in J}B_j\right)\)
dan
\(f( c)\in \cap_{j\in J}B_j \)
en dus
\(f( c)\in B_1\cap B_2 \cap ... \cap B_J\)
. Dit impliceert in het feit dat
\(f( c)\in B_1 \cap f( c)\in B_2 \cap .... f( c) \in B_J\)
en bijgevolg
\(c \in \cap_{j\in J}f^{-1}(B_j)\)
Inclusie 2)
\(f^{-1}\left(\cap_{j\in J}B_j\right) \supseteq \cap_{j\in J}f^{-1}(B_j)\)
.

Te bewijzen dat voor een willekeurige
\(c\)
geldt:
\(c\in \cap_{j\in J}f^{-1}(B_j) \Rightarrow c \in f^{-1}\left(\cap_{j\in J}B_j\right)\)
Als
\(c\in \cap_{j\in J}f^{-1}(B_j)\)
dan
\(c \in f^{-1}(B_1)\)
en
\( C \in f^{-1}(B_2)\)
en.... en
\(c \in f^{-1}(B_J)\)
en dus
\(f( c)\in B_1\)
en
\(f( c)\in B_2\)
en ... en
\(f( c) \in (B_J)\)
bijgevolg
\(f( c)\in B_1\cap B_2 \cap ... \cap B_J\)
en dus
\(c \in f^{-1}\left(\cap_{j\in J}B_j\)

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Bewijs i.v.m functies

Zo moet het inderdaad ;) .
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Gebruikersavatar
Berichten: 1.069

Re: Bewijs i.v.m functies

Zo moet het inderdaad ;) .


Bedankt voor je hulp ;) .

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Bewijs i.v.m functies

Graag gedaan ;) . En nog veel succes!
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Gebruikersavatar
Berichten: 1.069

Re: Bewijs i.v.m functies

Graag gedaan ;) . En nog veel succes!


Dit soort bewijzen zijn - nu dat ik er op terug zie- niet zo moeilijk, alleen is het belangrijk om definities en notaties goed te kunnen onderscheiden, kennen en toe te passen ;) .

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Bewijs i.v.m functies

Het is inderdaad niet zo moeilijk. Maar je moet weten hoe te beginnen uiteraard ;) . En zo twee inclusies is de klassieke methode. Er bestaan tig van dit soort opgaves rond functies en hun inverse ;) .
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Reageer