¿Alguien puede dar una pista para ayudarme a completar la prueba de que [matemáticas] f (m, n) = 2 ^ {m-1} (2n-1) [/ matemáticas] es biyectiva?

Aquí hay algunos consejos:

  1. Primero, asegúrese de saber lo que está tratando de mostrar una biyección. (Es decir, ¿pueden [math] m [/ math] yn cualquier número complejo? Números reales? ¿Enteros? ¿Enteros positivos?) enteros positivos).
  2. Recuerde que puede mostrar que una función es biyectiva mostrando que es inyectiva (uno a uno) y sobreyectiva (sobre).
  3. No permita que el hecho de que haya dos variables le cause problemas aquí; para la surjectividad, solo necesita mostrar que dada una salida [matemática] x [/ matemática], hay (al menos) una entrada [matemática] (m, n) [/ matemática] tal que [matemática] f (m, n) = x [/ matemáticas]. Cuando observa la inyectividad, tenga en cuenta que dos elementos del dominio (es decir, pares ordenados) son iguales si y solo si ambas coordenadas de los elementos coinciden (en el orden correcto).
  4. Recordemos el teorema fundamental de la aritmética.

¡Buena suerte!

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.

Buena pregunta! Aquí está mi pista:

  1. Para la surjectividad, cada número es impar o se puede escribir como [matemática] 2 ^ rm [/ matemática] donde [matemática] m [/ matemática] es impar.
  2. Para la inyectividad, si tuviéramos [matemática] 2 [/ matemática] [matemática] ^ ab = 2 ^ cd [/ matemática] donde [matemática] b, d [/ matemática] son ​​impares, considere la ecuación [matemática] 2 ^ { ac} b = d [/ math], y recuerda que [math] d [/ math] es extraño!

Además, puedes intentar encontrar el inverso, porque una función es biyectiva si y solo si puedes encontrar su inverso.