“Cantor–Schröder–Bernstein 定理:若存在单射”
形式陈述 ​
函数
等价地,不同输入必有不同输出;每个
直觉
单射不发生输入碰撞,因此输出保留区分输入所需的信息。它不要求覆盖整个陪域。
单射要求不同输入不能被压到同一输出,因此输出保留足够信息以恢复输入。它不要求覆盖整个陪域;未被命中的元素与信息保真无关。等价地,每个输出的原像纤维至多含一个元素,或存在定义在像上的左逆。
例子与边界
线性映射
是单射:若
推论与应用
单射用于嵌入结构、比较基数和证明表示唯一性。若存在
逆函数存在需同时单射与满射,Cantor–Schröder–Bernstein 定理用双向单射推出等势。代数中同态单射称嵌入,线性映射的单射性由核是否为零判定。
参考资料
- Richard Hammack, Book of Proof, 3rd ed., 2018, Chapter 12。
- Daniel J. Velleman, How to Prove It: A Structured Approach, 3rd ed., Cambridge University Press, 2019, Functions chapter。