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En matemáticas, una función indicatriz o función característica, es una función definida sobre un conjunto que indica la pertenencia o no en un subconjunto de .
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0626 Función característica: definición
Función caracteristica de la clase pt1
Función caracteristica de la clase p
0626 Función característica: fórmula de inversión
Clase 20: Función generatriz y Operadores
Transcription
Definición
La función indicatriz del subconjunto de un conjunto es una función:
El término de función indicatriz es a veces útil en lugar de función característica, esta denominación evita la confusión con la función característica usada en probabilidades, pero puede producir uno nuevo, con la función indicatriz en análisis convexo.
La función en ocasiones se expresa , o incluso . (La letra se usa porque es la letra inicial de la palabra característica en griego). Otra forma de notación corresponde al corchete de Iverson en donde escribimos
.
(Importante: La función puede ser considerada también como la función identidad en el conjunto ).
Propiedades básicas
El interés principal de estas funciones es de transformar relaciones entre conjuntos a relaciones entre funciones.[1]
La función indicatriz o característica de un subconjunto de un conjunto , asocia elementos de al conjunto .
La correspondencia es sobreyectiva solo cuando es un subconjunto propio de . Si , entonces . Por un argumento similar, si entonces .
En lo siguiente, el punto representa multiplicación, 1·1 = 1, 1·0 = 0 etc. "+" y "−" representan suma y resta. "" y "" son intersección y unión respectivamente.
Pero si tomamos como el anillo con sus operaciones de suma y producto habituales, entonces:
(intersección de conjuntos)
(diferencia simétrica de conjuntos)
mostrando que la función que asigna a cada subconjunto del conjunto potencia de su función característica es un isomorfismo de anillos entre el conjunto potencia de (con la intersección y la diferencia simétrica de conjuntos como producto y suma respectivamente) y el conjunto de las funciones de en con la suma y producto de funciones definidas por las operaciones dentro del anillo punto a punto sobre todo .
Continuando con el complemento de conjuntos, y generalizando: supongamos que es una colección de subconjuntos de ; si denotamos como el conjunto de índices, entonces:
, para todo .
es claramente un producto de s y s. Este producto vale 1 precisamente para los que no pertenecen a ninguno de los conjuntos y en caso contrario. Esto es,
Expandiendo el producto del lado izquierdo,
donde es la cardinalidad de . Esta es una forma del principio de inclusión-exclusión.
Si es un espacio medible, esto es, si Ω es una tribu sobre , un subconjunto es un conjunto medible si y solo si la función indicatriz es una función medible.