تابع را تناظر یک به یک یا نگاشت دو سویی مینامیم، هرگاه از به روی یک به یک و پوشا باشد.
قضیه
فرض کنیم توابع و چنان باشند بهطوریکه
در این صورت یک تناظر یک به یک است.
و به ترتیب توابع همانی با دامنه های و هستند.
اثبات
بررسی یک به یک بودن تابع:
بررسی پوشا بودن تابع:
تمرین
نشان میدهیم تابع زیر یک تناظر یک به یک است.
بررسی یک به یک بودن :
بررسی پوشا بودن :
یعنی به ازای هر از فاصله ، ی از فاصله هست به طوریکه یعنی پوشا هست.
بنابراین تناظر یک به یک هست.
تمرین
اگر مجموعه اعداد طبیعی زوج و مجموعه اعداد طبیعی فرد باشند، نشان دهید توابع زیر، تناظر یک به یک اند.
بررسی یک به یک بودن دو تابع:
و هر دو یک به یک هستند.
بررسی پوشا بودن دو تابع:
قدم اول:
قدم دوم:
به ازای هر ، همواره تعریف شده.
دامنه تعریف میباشد، یعنی
و به همین ترتیب پوشا است.
بنابراین و تناظر یک به یک هستند.
تمرین
در صورتی که تابعی مفروض باشد، ثابت میکنیم تابع زیر تناظر یک به یک است.
اگر تناظر یک به یک باشد، داریم:
اولا:
بنابراین پیداست که تابع یک به یک است، اگر و فقط اگر تابع یک به یک باشد.
ثانیا: درصورتی که تابع پوشا باشد، آنگاه:
بنابراین تابعی پوشا است.
برعکس، اگر تابعی پوشا باشد، آنگاه میتوان نوشت:
اکنون قرار میدهیم:
یعنی تابعی پوشاست.
تمرین
اگر و توابعی مفروض باشند، تابع را بهصورت زیر تعریف میکنیم. ثابت میکنیم در صورتیکه تناظر یک به یک باشند، آنگاه نیز چنین است.
از رابطه اخیر آشکارا میتوان دید، شرط لازم و کافی برای یک به یک بودن تابع آن است که تابع یک به یک باشد.
اکنون اگر تابع پوشا باشد، آنگاه میتوان نوشت:
یعنی توابع پوشا هستند، اکنون اگر تابع پوشا باشد، آنگاه خواهیم داشت:
یعنی تابع پوشاست.
تمرین
هرگاه تابع مفروض باشد بهطوریکه:
آنگاه ثابت کنید تابع هم یک به یک و هم پوشا است.
چون تابع همانی تابعی یک به یک است پس یک به یک است.
در ادامه استدلال میتوان نوشت:
چون تابع همانی تابعی پوشا است، میتوان ادعا کرد تابع پوشاست.