设g:
, f:
,
(1) 若 f,g 是满射的,则
是满射的,
(2) 若f,g是单射的,则
是单射的,
(3) 若f,g是双射的,则 是双射的。
证明:
(1) 对任意的z∈C, 因为f是满射的, 故 y∈B,
使f(y)=z. 对这个y∈B, 因为g是满射的, 故 x∈A,
使g(x)=y. 所以z=f(y)=f(g(x))=(fog)(x). fog是满射的.
(2) 对任意的z∈ran(fog), 若存在x1,x2, 使(fog)(x1)=z且(fog)(x2)=z.
则存在y1,y2,使x1gy1∧y1fz且x2gy2∧y2fz.
因为f是单射的, 故y1=y2; 又因g是单射的, 故x1=x2.
所以, fog是单射的.
(3) 由(1)、(2)得证.
这个定理的逆定理是否成立呢? 请看下列定理.
设 g:
,f :
,
(1) 若
是满射的,则f是满射的,
(2) 若 是单射的,则g是单射的,
(3) 若 是双射的,则f是满射的,
是单射的。
证明:
(1) 对任意的z∈C, 因为fog是满射的, 故 x∈A,
使x(fog)z. 则$y∈B, 使xgy∧yfz. 则 y∈B,
使f(y)=z. f是满射的.
(2) 对任意的y∈ran(g), 若存在x1,x2∈A, 使x1gy∧x2gy,
即g(x1)=y=g(x2). 对这个y∈B, (因ran(g)íB), 存在z∈C, 使得f(y)=z.
则f(g(x1))=z=f(g(x2)),于是x1(fog)z∧x2(fog)z.
因为fog是单射的, 故x1=x2. 所以, g是单射的.
(3) 由(1)、(2)得证.
注意, 当fog是满射的, g不一定是满射的; 当fog是单射的, f不一定是单射的。
例1 设g:A→B, f:B→C, A={a}, B={b,d}, c={c}.且g={<a,b>},f={<b,c},<d,c>},
则fog={<a,c>}. fog是满射的, 但是g不是满射的。
例2 设g:A→B, f:B→C, A={a}, B={b,d}, C={c}, 且g={<a,b>}, f={<b,c},<d,c>},
则fog={<a,c>}. fog是单射的, 但是f不是单射的。
设
g:
,则
。
证明:
,且任意
,
,而 ,对于任意的
,
,所以
。下面证明
。
对于任意的 ,
。
所以
。
反之,对于任意
, 
。
所以 ,于是
,类似可证明
,因而
。
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