设f是由集合A到集合B的
映射,如果所有x,y∈A,且x≠y,都有f(x)≠f(y),则称f为由A到B的单射。
函数g : R → R,其定义为g(x) = x^2,不是单射的,因为g(1) = 1 = g(−1)。但若将g的
定义域限在
非负数[0,+∞)内或
非正数(-∞,0]内,则g是单射的。
指数函数exp:R → R+:x → e^x(e的x次方)是单射的。
自然
对数函数ln:(0,+∞) → R:x → ln x是单射的。
另一单射函数的定义为其作用可取消的函数。更精确地说,f : X → Y为单射,若存在一函数g : Y → X,使得对所有X内的x,g(f(x)) = x,亦即g o f 等同于X上的
恒等函数。
注意,g不一定是一f的完全
反函数,因为其他顺序的复合f o g不一定是在X上的恒等函数。
事实上,将一单射函数f : X → Y变成一
双射函数,只需要将其
陪域Y替换成其
值域J = f(X)就行了。亦即,令g : X → J,使其对所以X内的x,g(x) = f(x);如此g便为单射的了。确实,f可以分解成inclJ,Yog,其中inclJ,Y来由J至Y的内含
映射。
若f : X → Y为单射的且A为X的子集,则f −1(f(A)) = A。所以,A可以从其
值域f(A)找回。
若f : X → Y是单射的且A和B皆为X的
子集,则f(A ∩ B) = f(A) ∩ f(B)。
任一函数 h : W → Y 皆可分解为 h = f o g 其中 f 是单射而 g 是
满射。此分解至多差一个自然
同构, f 可以设想为从 h(W) 到 Y 的内含
映射。
若 X 与 Y 皆为
有限集,则 f : X → Y 是单射当且仅当它是满射。