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선형성

"섹션 1 - 선형성 13:14 " 함수와 사상의 차이에 대해 헷갈리는 부분이 있습니다!

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안녕하세요 교수님!
"섹션 1 - 선형성 13:14 " 위치에

함수와 사상의 차이를 듣다가 생긴 의문이 있습니다.

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  1. 사상인지 아닌지는 "함수가 전사함수 단사함수냐 따라 다르다" 는 거짓 이라 생각했습니다.

  • 예를들어 실수 벡터 공간이 있고,
    선형변환 후 영공간으로 낮아지는 행렬이 있으므로
    치역은 0(영벡터) 하나로만 대응 되고


    정의역 공역 집합의 대수 구조는 동일하므로
    때문에 단사 함수든 아니든 상관없이 사상이다.

  • 영공간으로 낮아지는 행렬은 사상이 맞다 생각했습니다.

     

따라서 위처럼 결론을 내려도 문제가 없을까요?


  1. f : x ↦ x^{1/2}는 비록 집합이 다르더라도
    사상 관계가 맞다. 는 이라 생각했습니다.

  • 정의역은 실수 집합이고 공역은 복소수 집합(양수면 실수, 음수면 복소수)인것 처럼 비록 둘다 다른 집합이더라도
    실수 집합도 복소수 집합도 체의 공리가 만족하는 대수 구조이므로

  • 정의역과 실수 집합이 다르더라도 "체" 라는 대수 구조가 동일한 집합인 점에서 위 함수는 "사상" 이다.

이렇게 결론을 내려도 문제가 없을까요?


이 두가지가 궁금했던 이유는
함수 종류와 집합에 따라 함수를 사상이라 부를 수 있는가 없는가 헷갈렸습니다..


감사합니다!


답변 1

0

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이득우
지식공유자

음.. 우선 함수와 사상의 차이를 논하는 것은 수업의 주제와는 달라서 깊게 이야기하기는 어려울 것 같아요. 질문주신 f : x ↦ x^{1/2} 관련해서도 왜 x^{1/2}를 복소수 집합으로 설명하시는지 사실 잘 이해가 안되네요.
제가 전달해드리고자 하는 바는, 함수와 사상의 구분보다는, 전단사 함수와 역함수에 대한 메커니즘을 이해하는 것이 목적이었습니다. 이를 통해 역행렬이 존재하는 조건을 이해하는 것이 수업의 주 목표로 이해해주시면 좋겠습니다.

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프램
질문자

답변 감사 드립니다.

이번 수학 강의를 들으면서 군환체 같은 구조에 대한 이해, 왜 선형함수가 아니라 선형사상 이라 불리게 된건지 이런것 들이 처음이라 강의 내용에 대해 잘 이해했는지 확신이 없었습니다.

또한 개발에 있어서 수학을 정말 많이 접하게 될 것이고,
function과 mapping 이러한영단어가 계속 혼용돼서 사용되는 것을 보고
여기서 해소하지 못하게 된다면 차후 주도적으로 학습을 하게 될 때
지장이 있을 것 같아 확실히 이해하고 넘어가고 싶었습니다...

이러한 개념들이 생소하기 때문에 질문 자체가 잘못 되었더라면 너그럽게
양애 부탁드립니다 ㅠ



함수중 "정의역과 공역의 대수구조가 달라지는 사상이 아닌것” 이 있을까? 라는 것이 궁금해 졌었고 무심코 x^{1/2}가 떠올랐습니다, 
실수 -1만 해도 허수 i 라는것을 생각해서 복소수 집합 C 라 생각했습니다.

 

이처럼 정의역 공역 두 집합이 다르더라도 
덧셈, 곱셈에 대해 공리가 같은(항등원, 역원, 교환 등등) 체 라는점에서
“실수집합에서 복소수집합으로 가는 사상” 이렇게 생각해도 괜찮은지, 확신이 서질 않았습니다.

Untitled.png.webp

 

이 사진 또한 벡터 공간(곱집합) -> 실수 집합으로 대응된 것으로 보아
정의역, 공역 집합이 바뀌었는데도 선형 사상 이라는 것으로 이해했습니다.

위 x^(1/2)와 비슷하게 이해 하면 되는것인지 알고 싶었습니다.

감사합니다.

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이득우
지식공유자

매핑은 좀 더 큰 관점에서의 대응의 개념이고 이의 실현된 형태가 함수라고 보면 될 것 같습니다. 수학 전공에서야 이 둘의 개념을 엄밀하게 구분하겠지만, 실제 개발에서는 두 용어를 구분할 일은 없을 것 같다는 생각입니다.

선형 사상은 선형성을 만족하는 사상을 의미합니다. 체의 구조가 대응이 된다고 다 선형성을 만족하는 것은 아니고, 1차 동차성과 가산성이라는 두 선형성의 조건을 만족해야 하는 것이지요.

벡터 공간간의 대응이 선형 사상의 주요 예시인데, 이는 벡터 공간의 공리와 벡터 공간을 구성하는 선형 결합식이 선형성을 만족하기 때문입니다. 아무튼 예전에 만든 강의라 혼동을 드린게 아닌가 생각이 드는데, 프로그래밍을 목표로 하신다면 선형성을 가지는 벡터 공간에 대해서만 집중하셔도 충분하다는 생각입니다~

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프램
질문자

클라 프로그래머로 선택과 집중 해야 하는부분을 짚어주셔서 감사합니다!

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