FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS UNIVERSIDAD DE CHILE Introducción al Álgebra 08-1 Guı́a de Problemas Departamento de Ingenierı́a Matemática - Universidad de Chile Ingenierı́a Matemática La presente guı́a le permitirá tener una idea bastante precisa del tipo de problemas que debe ser capaz de resolver en una evaluación y el tiempo promedio que deberı́a demorar en resolverlos. En total deberı́a poder resolverla en 3 horas. Le recomendamos que trabaje en ella una hora antes de la clase de trabajo dirigido, que resuelva sus dudas en la clase de trabajo dirigido y que luego dedique una hora a escribir con detalles las soluciones. P1. (20 min.) Sean f, g : R → R funciones. Determine explı́citamente f y g sabiendo que g◦f = 3x + 2 9x2 + 12x + 5 f −1 (x) = x−2 3 P2. Sean f, g : A → A funciones. Probar que si g es biyectiva entonces se tiene que (a) (15 min.) f es inyectiva ⇔ f ◦ g es inyectiva (b) (15 min.) f es sobreyectiva ⇔ g ◦ f es sobreyectiva P3. Sea A = {0, 1, 2, 3} y T : A → A la función definida por T (0) = 1, T (1) = 2, T (2) = 3, T (3) = 0. Sea I = {h : A → /h es función y h(0) + h(1) + h(2) + h(3) = 0}. Dada una función f : A → definimos la función f¯ : A → en cada n ∈ A por f¯(n) = f ◦ T (n) − f (n). R R (a) (20 min.) Probar que si f : A → entonces f¯ ∈ I R R es una función de dominio A y recorrido R R (b) (40 min.) Sea D = {h : A → /h es función y h(0) = 0}. Definimos ∆ : D → I en cada f ∈ D por ∆(f ) = f¯. Probar que ∆ es biyectiva y calcular ∆−1 . P4. Sea F = {h : E → E/h es biyectiva } y f ∈ (F ) (a) (5 min.) Pruebe que para todo h ∈ F, h ◦ f ∈ F (b) (25 min.) Sea ϕf : (F ) → (F ) tal que ϕf (h) = h ◦ f . Pruebe que ϕf es biyección. R R → /f es biyectiva}. Es decir, E contiene a todas las P5. (15 min.) Sea E = {f : funciones biyectivas de en . Se define la funcion ξ : E → E tal que para cada f ∈ E, ξ(f ) = f −1 , es decir ξ le asocia a cada función en E su inversa. Sean f, g ∈ E. Probar que ξ(f ◦ g) = ξ(g) ◦ ξ(f ). R R N Q N P6. (10 min.) Considere las funciones f : \ {0} → definida en cada n ∈ \ {0} por 1 y g : → definida en cada q ∈ por g(q) = 2q . Determine los conjuntos f (n) = 2n preimagenes g −1 ( ) y (g ◦ f )−1 ( ) Q Q Z Z 63 Q f (A) △ f (B) ⊆ f (A △ B) Muestre ademas que si f es inyectiva, entonces f (A) △ f (B) = f (A △ B) P8. (20 min.) Sea f : E → F una función y A, B ⊆ E. Pruebe que f (B)\f (A) = φ ⇒ f (A ∪ B) = f (A) 64 Departamento de Ingenierı́a Matemática - Universidad de Chile P7. (30 min.) Sea f : X → Y una función. Pruebe que ∀A, B ⊆ X