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@ -26,10 +26,10 @@ di una relazione di equivalenza $R$ diventano:
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\item $a \sim b \land b \sim c \implies a \sim c$
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\end{itemize}
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\begin{theorem}
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\begin{lemma}
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Definita una relazione di equivalenza $R$ con operazione
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binaria $\sim$, $a \sim b \land c \sim b \implies a \sim c$.
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\end{theorem}
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\end{lemma}
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\begin{proof}
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Dalla proprietà riflessiva di $R$, $c \sim b \implies b \sim c$.
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@ -66,14 +66,36 @@ si relazionano ad $a$ mediante tale relazione di equivalenza.
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$\cl(y) \subseteq \cl(x)$, e quindi $\cl(x) = \cl(y)$).
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\end{proof}
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\begin{theorem}
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Data una partizione di un insieme che lo compone in insiemi a due
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a due disgiunti, è sempre possibile costruire delle classi di equivalenza.
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\end{theorem}
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\begin{proof}
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Vogliamo dimostrare che, data la stessa appartenenza ad un insieme come relazione,
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essa è una relazione di equivalenza.
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Sicuramente $a \sim a$ (proprietà riflessiva).
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Inoltre, $a \sim b \implies a, b \in A_\alpha \implies b \sim a$
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(proprietà simmetrica).
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Infine, $a \sim b, \, b \sim c \implies a, b, c \in A_\alpha \implies a \sim c$
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(proprietà transitiva).
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In particolare, dato $a \in A_\alpha$, $\cl(a) = A_\alpha$.
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\end{proof}
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\section{Le applicazioni}
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La nozione di applicazione di un insieme in un altro ci permette
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di generalizzare, ma soprattutto di definire, il concetto di
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funzione. Dati due insiemi $S$ e $T$, si dice che $\sigma$ è un'applicazione
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da $S$ a $T$, se $\sigma \subseteq S \times T \land \forall s \in S, \existsone
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t \in T \mid (s, t) \in \sigma$. Tale applicazione allora si scrive come
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$\sigma : S \rightarrow T$.
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funzione.
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\begin{definition}[Applicazione]
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Dati due insiemi $S$ e $T$, si dice che $\sigma$ è un'applicazione
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da $S$ a $T$, se $\sigma \subseteq S \times T \land \forall s \in S, \existsone
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t \in T \mid (s, t) \in \sigma$. Tale applicazione allora si scrive come
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$\sigma : S \to T$.
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\end{definition}
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Si scrive $\sigma : s \rightarrowtail \sigma(s)$ per sottintendere che
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$\forall \, (s, t) \in \sigma, (s, t) = (s, \sigma(t))$.
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@ -87,7 +109,7 @@ $\forall \, (s, t) \in \sigma, (s, t) = (s, \sigma(t))$.
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\end{definition}
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\begin{definition}[Surgettività]
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Un'applicazione si dice surgettiva se ad ogni immagine
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Un'applicazione si dice surgettiva (o talvolta \textit{su $T$}) se ad ogni immagine
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è corrisposto almeno un elemento, ossia anche che
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$\forall t \in T, \exists s \mid \sigma(s) = t$.
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\end{definition}
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@ -97,3 +119,87 @@ $\forall \, (s, t) \in \sigma, (s, t) = (s, \sigma(t))$.
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suriettiva, ossia se $\forall t \in T, \existsone s \in S
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\mid \sigma(s) = t$.
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\end{definition}
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\subsection{Composizione di applicazioni}
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\begin{definition}[Composizione]
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Date due applicazioni $\sigma : S \to T$ e
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$\tau : T \to U$, si può definire
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un'applicazione detta composizione
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$(\tau \circ \sigma) : S \to U$, tale per cui
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$(\tau \circ \sigma) : s \mapsto \tau(\sigma(s))$.
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\end{definition}
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Dobbiamo tuttavia assicurarci che tale applicazione
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possa esistere, ossia verificare che $\forall s \in S \existsone
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u \in U \mid (s, u) \in S \times U$; quindi che $\tau(\sigma(s))$
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sia unico. Tuttavia questa proprietà è banale: $\sigma(s)$ è Sicuramente
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unico poiché $\sigma$ è un'applicazione, e pertanto $\tau(\sigma(s))$ lo è,
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essendo anch'essa un'applicazione.
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\subsubsection{Proprietà associativa della composizione}
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È inoltre interessante dimostrare che la composizione rispetta la proprietà associativa,
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ossia che $(\alpha \circ \beta) \circ \gamma = \alpha \circ (\beta \circ \gamma)$.
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\begin{lemma}[Proprietà associativa della composizione]
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Date tre applicazioni $\alpha$, $\beta$, $\gamma$,
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$(\alpha \circ \beta) \circ \gamma = \alpha \circ (\beta \circ \gamma)$.
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\end{lemma}
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\begin{proof}
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Preso un $a$ appartenente al dominio di $\gamma$, per il primo membro abbiamo:
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$$((\alpha \circ \beta) \circ \gamma)(a) = (\alpha \circ \beta)(\gamma(a)) =
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\alpha(\beta(\gamma(a)))$$
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Analogamente per il secondo membro abbiamo:
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$$(\alpha \circ (\beta \circ \gamma))(a) = \alpha((\beta \circ \gamma)(a)) =
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\alpha(\beta(\gamma(a)))$$
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\end{proof}
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\subsubsection{Iniettività, surgettività e bigettività della composizione}
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L'iniettività, la surgettività e la bigettività di una composizione sono
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ereditate dalle applicazioni di cui è composta se tutte queste le rispettano, ossia:
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\begin{itemize}
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\item $(\tau \circ \sigma)$ è iniettiva se $\tau$ e $\sigma$ lo sono.
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\item $(\tau \circ \sigma)$ è surgettiva se $\tau$ e $\sigma$ lo sono.
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\item $(\tau \circ \sigma)$ è bigettiva se $\tau$ e $\sigma$ lo sono.
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\end{itemize}
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\begin{lemma}[Iniettività della composizione]
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\label{lemma:iniettivita_composizione}
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$(\tau \circ \sigma)$ è iniettiva se $\tau$ e $\sigma$ lo sono.
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\end{lemma}
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\begin{proof}
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Dal momento che $\sigma$ è iniettiva $s_1 \neq s_2 \implies \sigma(s_1) \neq \sigma(s_2)$,
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ma a sua volta, essendo $\tau$ iniettiva, $\sigma(s_1) \neq \sigma(s_2) \implies
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\tau(\sigma(s_1)) \neq \tau(\sigma(s_2))$.
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\end{proof}
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\begin{lemma}[Surgettività della composizione]
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\label{lemma:surgettivita_composizione}
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$(\tau \circ \sigma)$ è surgettiva se $\tau$ e $\sigma$ lo sono.
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\end{lemma}
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\begin{proof}
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Dal momento che $\sigma$ è surgettiva $\forall s \in \Dom(\sigma),
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\exists t \in \Codom(\sigma) \mid t = \sigma(s)$. Tuttavia, essendo $t \in \Dom(\tau)$,
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$\exists u \in \Codom(\tau) \mid u = \tau(t) = \tau(\sigma(s))$.
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\end{proof}
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\begin{lemma}[Bigettività della composizione]
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$(\tau \circ \sigma)$ è bigettiva se $\tau$ e $\sigma$ lo sono.
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\end{lemma}
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\begin{proof}
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Se $\tau$ e $\sigma$ sono bigettive, sono sia iniettive che surgettive;
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pertanto $(\tau \circ \sigma)$ è sia iniettiva che bigettiva per i
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lemmi \ref{lemma:iniettivita_composizione} e
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\ref{lemma:surgettivita_composizione}.
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\end{proof}
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