迭代(映射)

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迭代
术语名称 迭代
英语名称 iteration

请注意,这个条目所介绍的术语没有标准称呼。仅仅是为了便于描述建立条目取了一个名字。

映射的迭代(iteration of map)是指同一个映射多次与自身进行复合

定义

迭代
运算名称 迭代
运算符号 [math]\displaystyle{ \bullet^n }[/math]
Latex
^n
运算对象 映射, 自然数
运算元数 2
运算结果 映射
定义域 [math]\displaystyle{ X ^ X \times \mathbb{N} }[/math]
陪域 [math]\displaystyle{ X ^ X }[/math]

对集合 [math]\displaystyle{ X }[/math] 上的函数 [math]\displaystyle{ f: X\to X }[/math] ,定义函数 [math]\displaystyle{ f^n }[/math] ,其中 [math]\displaystyle{ n }[/math] 为自然数:

  • [math]\displaystyle{ n=0 }[/math] 时, [math]\displaystyle{ f^0 = \mathrm{id}_X }[/math]
  • [math]\displaystyle{ n\gt 0 }[/math] 时, [math]\displaystyle{ f^{n+1} = f \circ f^n }[/math]

称为映射 [math]\displaystyle{ f }[/math][math]\displaystyle{ n }[/math] 次迭代(the [math]\displaystyle{ n }[/math]-th iterate of [math]\displaystyle{ f }[/math])。

需要注意的时,函数右上角写指数,特别是在三角学领域,也指函数结果的幂。

性质

  • 同一函数自身的迭代,关于映射的复合是交换幺半群,与迭代次数关于加法的交换幺半群同构。
    • 交换 [math]\displaystyle{ f^m \circ f^n = f^n \circ f^m = f^{m+n} }[/math]
    • [math]\displaystyle{ (f^m)^n = (f^n)^m = f^{mn} }[/math]


映射
定义属性 定义域、陪域、值域
特殊映射 空映射常值映射恒等映射[math]\displaystyle{ \mathrm{id}_\bullet }[/math]包含映射[math]\displaystyle{ \iota }[/math]
类型 单射满射双射
运算 复合[math]\displaystyle{ \circ }[/math]迭代[math]\displaystyle{ \bullet^n }[/math]逆映射(反函数)[math]\displaystyle{ \bullet^{-1} }[/math]限制、延拓