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Caṕıtulo 3. Funciones es decir, f−1 es inyectiva. Sea x ∈ A y llamemos y = f(x). Por definición de inversa, x = f−1(y) y por tanto f−1 es sobreyectiva. Concluimos que f−1 es biyectiva. (ii) Tenemos A f−→ B IB−→ B y además para todo x ∈ A : (IB ◦ f)(x) = IB (f(x)) = f(x). lo cual implica IB ◦ f = f. Por otra parte A IA−→ A f−→ B y además para todo x ∈ A : (f ◦ IA)(x) = f (IA(x)) = f(x). lo cual implica f ◦ IA = f. (iii) Tenemos A f−→ B f −1 −→ A. Sea x ∈ A y llamemos y = f(x). Entonces, (f−1 ◦ f)(x) = f−1 (f(x)) = f−1(y) = x, lo cual implica f−1 ◦ f = IA. Por otra parte B f−1−→ A f−→ B. Sea y ∈ B y sea x ∈ A tal que y = f(x). Entonces, (f◦f−1)(y) = f ( f−1(y) ) = f(x) = y, lo cual implica f◦f−1 = IB. 3.5. Imágenes directas e inversas 1. Consideremos X = {1, 2, 3, 4}, Y = {a, b, c}, la aplicación f : X → Y dada por f(1) = a, f(2) = a, f(3) = c, f(4) = c, y los conjuntos A = {1, 3} y B = {a, b}. Determinar f(A) y f−1(B). 2. Sea f : R→ R dada por f(x) = x2. Determinar (i) f−1 ({36}) . (ii) f−1 ({−25}) . (iii) f−1 ({x : x ≤ 0}) . (iv) f−1 ({x : 25 ≤ x ≤ 36}) . (v) f−1 ({x : x ≥ 0}) 3. Sea f : X → Y una aplicación. Demostrar que para cualquier par de subconjuntos A1 y A2 de X se verifica: (i) f (A1 ∪A2) = f (A1) ∪ f (A2) . (ii) f (A1 ∩A2) ⊂ f (A1) ∩ f (A2) . Dar un contraejemplo que demuestre que en general f (A1 ∩A2) 6= f (A1) ∩ f (A2) . 4. Sea f : X → Y una aplicación. Demostrar que para cualquier par de subconjuntos B1 y B2 de Y se verifica: (i) f−1 (B1 ∪B2) = f−1 (B1) ∪ f−1 (B2) . (ii) f−1 (B1 ∩B2) = f−1 (B1) ∩ f−1 (B2) . Funciones Imágenes directas e inversas
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