写像
■ 写像
定義(
写像)
集合X,Yに対し,Xの各元xに対してYの元yを対応させる規則をXからYへの
写像(mapping)または
関数(function)という.いまfがXからYへの写像であるとき,
f:X→Y
で表す.このとき,Xをfの
定義域(domain)といい,Yをfの
終域という.また,
写像fがXの特定の元xをYの元yに写像することを表現するときは
f:x

y
とかく.このとき,yをxのfによる
像または
関数値といい,記号 f(x) などで表わす.A

X のときに,Aの元xの像 f(x) の全体からなる集合
{y

Y| y=f(x),x

A}
をAのfによる
像といい,記号 f(A) で表わす.定義域Xの像 f(X) はfの
値域(range)という.
定理
f を集合Xから集合Yへの写像とする.このとき,空集合φに対して,f(φ)=φ と規定する.これにより,明らかに,A

Xのとき,
A=φ

f(A)=φ
である.また,A
1
X,A
2
X のとき,
(1) A
1
A
2 ならば,f(A
1)

f(A
2)
が成り立つ.この性質を
単調性という.
定義(
全射)
fをXからYへの写像とする.写像の定義からfの定義域 D(f) は始集合Xに一致するが,値域
V(f) は終集合Yと必ずしも一致しない.特に
f(X)=Y
が成り立つときにはfは集合Xから集合Yへの
全射(surjection, surjective mapping, epimorphism)である,または
上への(onto)写像であるという.この語法に対して,一般の写像を
中へ(into)の写像ということもある.
定義(
単射)
集合Xから集合Yへの写像fについて,Xの任意の元 x
1,x
2
に対して,
が成り立つとき,fは集合Xから集合Yへの
単射(injection, injective mapping, monomorphism)である,または
1対1の写像であるという.
定義(
全単射)
写像f:X→Yが,全射かつ単射であるときfは集合Xから集合Yへの
全単射(bijection, injective mapping)である,または
1対1上への(1 to 1 onto)写像であるという.
定義(
線形写像)
V,V' をそれぞれ K上の線形空間とする.VからV'への写像Tが次の二つの条件を満たすとき,AをVからV'への
線形写像(linear mapping)または
一次写像という.

(1) T(x
1+x
2)=T(x
1)+T(x
2) , (x
1,x
2∈V)

(2) T(cx)=cT(x) , (c

K)

また,(2)で c=0 とすることで,ゼロベクトルをゼロベクトルに移すことがわかる.
定義(
線形変換)
Vを

K上の線形空間とする.VからV自信への線形写像を特にVの
線形変換(linear transformation)という.明らかにVの二つの線形変換の積で表される合成変換もまたVの線形変換である.
定義(
開写像)
線形写像f:X→Y について,Xの任意の開集合Vに対して
f(V) もまた開集合となるとき,fは
開写像(open mapping)である,という.