対応

集合のそれぞれの要素に対して別の集合の部分集合を1つずつ定める規則を対応と呼びます。ここでは対応、対応による像、逆像(上逆像・下逆像)、逆対応、対応の連続性(上連続性・下連続性)、ベルジュの最大値定理、および不動点定理などについて解説します。

学習内容

対応

ある集合のそれぞれの要素に対して、別の集合の部分集合を1つずつ定める規則を対応と呼びます。

対応の定義

集合のそれぞれの要素に対して別の集合の部分集合を1つずつ定める規則を対応と呼びます。

対応のグラフ

集合Aから集合Bへの対応fが与えられたとき、Aの要素とBの要素を成分とする順序対(a,b)の中でもa∈f(b)を満たすようなものを集めてできる集合を対応fのグラフと呼びます。

対応による像

対応が始集合の要素に対して定める像、始集合の部分集合に対して定める像、対応の値域などについて解説します。

対応による逆像・上逆像・下逆像

対応が終集合の要素に対して定める像、終集合の部分集合に対して定める上逆像(強逆像)、同じく終集合の部分集合に対して定める下逆像(弱逆像)などについて解説します。

逆対応

集合 X から集合 Y への対応 f:X↠Y が与えられたとき、Y のそれぞれの要素 y に対してその逆像 f⁻¹(y) を定める対応が定義可能です。そのような対応 f⁻¹:Y↠X を f の逆対応と呼びます。

対応の連続性

対応の連続性を定義します。これは写像の連続性を一般化した概念です。

ベルジュの最大値定理

目的関数が連続関数であり、制約対応が非空値かつコンパクト値を連続対応である場合、制約付き最大化問題の価値関数は連続な実数値関数になるとともに、最適選択対応は非空値かつコンパクト値をとる上半連続対応になることが保証されます。

学習ガイド

大学の数学カリキュラムとWIISのカリキュラムは何が違うのか

多くの大学では入学後すぐに微分積分学や線形代数学を学び、その後に実数論や位相空間論などの理論的な科目へ進みます。一方、WIISでは論理学・集合論の後に実数論を学び、その上で微分積分学へ進むカリキュラムを採用しています。本記事では、それぞれの考え方とWIISの学習順序のメリットについて解説します。

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