Estamos considerando una función [matemática] f: S \ a T [/ matemática] donde [matemática] S [/ matemática] es el conjunto de pares ordenados de enteros positivos, [matemática] T [/ matemática] es el conjunto de enteros positivos, y [math] f [/ math] es la función tal que [math] f (m, n) = 2 ^ {m-1} (2n-1) [/ math].
Una forma de mostrar que [matemáticas] f [/ matemáticas] es biyectiva es mostrar que es uno a uno (inyectivo) y sobre (sobreyectivo).
En (sobreyectivo)
Debe mostrar que un entero positivo [matemática] k [/ matemática] puede expresarse como [matemática] 2 ^ {m-1} [/ matemática] veces [matemática] 2n-1 [/ matemática]. Deje que [math] m-1 [/ math] dé el poder más alto [math] 2 ^ {m-1} [/ math] que divide [math] k [/ math]. Tenga en cuenta que [math] m [/ math] es un entero positivo. Entonces [math] k / 2 ^ {m-1} [/ math] es un número impar, y cada número impar tiene la forma [math] 2n-1 [/ math] para algún número entero positivo [math] n [/ matemáticas]. Por lo tanto, [math] k [/ math] está en la imagen de [math] f [/ math]. Como eso es cierto para todas [matemáticas] k \ en T [/ matemáticas], por lo tanto, [matemáticas] f [/ matemáticas] está en.
Uno a uno (inyectivo)
Debe mostrar que un entero no positivo [matemática] k [/ matemática] puede expresarse de dos maneras diferentes como producto de una potencia de [matemática] 2 [/ matemática] y un número impar. Te lo dejo a ti.
Biyectivo
Por lo tanto, [math] f [/ math] es biyectivo. En el proceso de esta prueba, hemos descrito la función inversa [math] g: T \ to S [/ math]. Aquí [matemática] g (k) = (m, n) [/ matemática] donde [matemática] m [/ matemática] y [matemática] n [/ matemática] son como se describieron anteriormente. Es la función inversa porque satisface las dos ecuaciones [matemáticas] f (g (k)) = k [/ matemáticas] y [matemáticas] g (f (m, n)) = (m, n) [/ matemáticas].
A veces es más fácil mostrar una función al mostrar que tiene una inversa.