Identische Abbildung

Funktion, die genau ihr Argument zurückgibt
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Eine identische Abbildung oder Identität ist in der Mathematik eine Funktion, die genau ihr Argument zurückgibt. Obwohl die identische Abbildung oft durch „Identität“ abgekürzt wird, darf sie nicht mit der Identität (Mathematik) verwechselt werden, welche eine Gleichheitsbeziehung charakterisiert.

Definition

Sei   eine Menge, dann ist die identische Abbildung auf   definiert durch:

 

das heißt für jedes   aus   gilt

 

Die identische Abbildung ist somit eine Bijektion, ihr Graph ist die Menge

  [1]

Der Index wird häufig weggelassen, wenn aus dem Kontext die Definitionsmenge hervorgeht. In diesem Fall wird auch   statt   geschrieben. Statt der Notation   wird manchmal die Schreibweise   benutzt.

Eigenschaften

Ist   eine beliebige Funktion, dann gilt für die Komposition (Hintereinanderausführung) mit der Identität:

 

und

 

Daher ist in der Menge aller Funktionen von   nach   die Identität das neutrale Element bezüglich der Komposition. Somit bilden diese Funktionen ein Monoid. Insbesondere ist die Identität das neutrale Element in der Gruppe der Permutationen der Menge  .

Die Identität   auf der Menge der natürlichen Zahlen ist eine multiplikative Funktion, die in der Zahlentheorie betrachtet wird.

Auf einem topologischen Raum ist die Identität eine stetige Funktion. Auf einem topologischen Vektorraum, zum Beispiel einem Banachraum, ist die Identität ein stetiger linearer Operator. Ist der Banachraum zusätzlich endlich-dimensional, so ist die Identität kompakt.

Die Matrizenmultiplikation mit der Einheitsmatrix (neutrales Element) ist eine Identitätsabbildung. In der linearen Algebra können Basiswechselmatrizen als Darstellungsmatrizen der identischen Abbildung bezüglich zweier unterschiedlicher Basen aufgefasst werden.

Einzelnachweis

  1. Oliver Deiser: Einführung in die Mengenlehre, Springer, 2004, ISBN 978-3-540-20401-5, Seite 59