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Übungen zu Relationen und Funktionen

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Untersuchung von Relationen

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Auf $\\mathbb{N}\\times\\mathbb{N}$ betrachten wir zwei Relationen $x\\mathbf{R}y$, deren Graphen im Bereich $x,y\\leq 12$ so ausschauen:

\n

Beachten Sie: Anders als auf den Folien ist hier $x\\mathbf{R}y$ und nicht $y\\mathbf{R}x$  dargestellt.
Bitte etwas Geduld beim Laden der Graphen.

\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
\n

 A

\n
\n

 B

\n
{apps[0]}{apps[1]}
", "advice": "

Zu Aufgabenteil a):

\n

Die Lösung findet man durch Überprüfen der Werte einzelner Zahlenpaare $(x\\mid y)$, die in der Relation enthalten sein sollten oder nicht und bei denen man dann schaut, ob die entsprechenden Punkte in den Graphen enthalten sind oder nicht.

\n

Zu Aufgabenteil b):

\n

(i) Reflexivität:

\n

reflexiv: Alle Punkte der Diagonalen müssen markiert sein.

\n

irreflexiv: Kein Punkt der Diagonalen darf markiert sein.

\n

weder reflexiv, noch irreflexiv: es gibt Punkte auf der Diagonalen, die markiert sind und solche, wo das nicht der Fall ist.

\n

(ii) Symmetrie

\n

symmetrisch: Alle Punkte auf oder unterhalb von $y=x$ haben Spiegelunkte an $y=x$ auf oder unterhalb der Geraden (und umgekehrt).

\n

antisymmetrisch: Das stimmt zwar nicht, aber alle Punkte auf der Geraden $y=x$ sind markiert.

\n

asymmetrisch: selbst das, was bei antisymmetrisch steht, ist nicht richtig.

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\n

Kreuzen Sie für die beiden Graphen (A, B) jeweils die zugehörige Definition der Relation an (es gibt genau zwei richtige Antworten)!

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Aufgabenstellung:

\n

Ermitteln Sie anhand des Graphen oder der Defiinition die Eigenschaften der Relation!

\n

Die Relation mit $x{\\mathbf{R}}y :\\Leftrightarrow$ {latex(Auswahltex[rando[0]])}

\n\n

Die Relation mit $x{\\mathbf{R}}y :\\Leftrightarrow$ {latex(Auswahltex[rando[1]])}

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Injektiv, Surjektiv, Bijektiv mit parametrisierten Funktionsgraphen.

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Gegeben ist folgende Zuordnung: $f:A \\to B$ mit $x\\mapsto \\var[fractionNumbers]{1/p}x^\\var{n}+\\var[fractionNumbers]{(1 + o/10)} x$ für alle $x\\in A$.

\n

Ihr Graph schaut im Bereich $-20\\leq x\\leq 20$ so aus:

\n

{graph}

\n

Wählen Sie im folgenden die Bedingungen so aus, dass die gewünschte Eigenschaft der Zuordnung erfüllt ist!

", "advice": "

a) Da die Zuordnung für $A=\\mathbb{R}^+_0$ ausschließlich nicht-negative Funktionswerte annimmt, muss man hier $B=\\mathbb{R}^-$ auswählen, weil man dann sicher $X$ findet, denen kein $f(x)$ zugeordnet ist (das gilt sogar für alle $x\\in A$.

\n

b) Für $A=\\mathbb{R}^+_0$ und $B=\\mathbb{R}$ schneiden für nicht negative $c$ alle Geraden $y=c$ den Graphen der Zuordnung {if(n=3,\"genau einmal\",\"zweimal\")}, die Funktion ist also {if(n=3,\"injektiv\",\"nicht injektiv\")}.

\n

Für $A=\\mathbb{R}^+_0$ und $B=\\mathbb{R}^+_0$ schneiden für nicht negative $c$ alle Geraden $y=c$ den Graphen der Zuordnung genau einmal, die Funktion ist also injektiv.

\n

Für $A=\\mathbb{R}^+_0$ und $B=\\mathbb{R}^-0$ ist die Zuordnung $f$ gar keine Funktion, also auch keine injektive Funktion (siehe Aufgabenteil a)).

\n

c) Für $A=\\mathbb{R}, B=\\mathbb{R}$ schneiden {if(n=3,\"für alle\",\"für nicht alle negativen\")} $c$ alle Geraden $y=c$ den Graphen der Zuordnung {if(n=3,\"genau einmal\",\"mindestens einmal\")}, daher ist die Funktion {if(n=3,\"bijektiv\",\"nicht bijektiv\")}.

\n

Für $A=\\mathbb{R}, B=\\mathbb{R}^+_0$ schneiden für positive $c$ alle Geraden $y=c$ den Graphen der Zuordnung {if(n=3,\"genau einmal\",\"zweimal\")}, daher ist die Funktion {if(n=3,\"bijektiv\",\"surjektiv, aber nicht injektiv\")}.

\n

Für $A=\\mathbb{R}^+_0, B=\\mathbb{R}$ schneiden {if(n=3,\"für alle\",\"für alle negativen\")} $c$ alle Geraden $y=c$ den Graphen der Zuordnung {if(n=3,\"genau einmal\",\"nicht\")}, daher ist die Funktion {if(n=3,\"bijektiv\",\"injektiv, aber nicht surjektiv\")}.

\n

Für $A=\\mathbb{R}$ und $B=\\mathbb{R}^-$ ist die Zuordnung $f$ gar keine Funktion, weil man auch nicht-negative Zahlen als Funktionswerte benötigen würde.

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Für $A=\\mathbb{R}_0^+$ kann $B$ der folgende Zahlbereich sein, damit $f$ keine Funktion ist:

\n

[[0]]

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Für $A=\\mathbb{R^+_0}$ ergeben folgende Zahlbereiche für $B$ eine injektive Funktion:

\n

\n

[[0]]

\n

Es können mehrere Auswahlen richtig sein!

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