Restriktion (Mathematik)

In der Mathematik wird der Begriff Einschränkung meist für die Verkleinerung des Definitionsbereichs einer Funktion verwendet.

Auch für Relationen ist es möglich, die Einschränkung auf eine Teilmenge der Grundmenge zu betrachten.

Gelegentlich wird in mathematischen Beweisen die Formulierung „ohne Einschränkung der Allgemeinheit“ benutzt. Diese hat mit den hier erläuterten mathematischen Begriffen nichts zu tun.

Einschränkung einer Funktion

Ist f : A → B eine beliebige Funktion und X eine Teilmenge der Definitionsmenge A, dann versteht man unter der Einschränkung f |_X von f auf X diejenige Funktion g : X → B, die auf X mit f übereinstimmt. Mit Hilfe der Inklusionsabbildung i : X → A lässt sich die Einschränkung kurz schreiben als

$f|_{X} := f \circ i$.

In der Situation g = f |_X nennt man f auch eine Fortsetzung von g. In der Mengenlehre wird auch die Schreibweise $f {\upharpoonright} X$ statt f | _X verwendet.

Beispiel

R sei die Menge der reellen Zahlen und f : R → R mit f(x) = x² die Quadratfunktion. f ist nicht injektiv, die Einschränkung f |_S auf das Intervall S := [0, ∞) der nichtnegativen reellen Zahlen ist dies aber schon. Wenn man auch noch die Zielmenge auf die Bildmenge (ebenfalls S) einschränkt, erhält man die bijektive Quadratfunktion g : S → S mit g(x) = x², die also eine Umkehrfunktion hat, nämlich die Quadratwurzelfunktion.

Einschränkung einer Relation

Ist R eine zweistellige Relation auf der Menge A und X eine Teilmenge von A, dann ist die Relation S auf X die Einschränkung von R auf X, wenn für alle a und b aus X gilt:

$a\;S\;b \Leftrightarrow a\;R\;b$.

Beispiel

Die Kleiner-Relation auf der Menge der ganzen Zahlen ist die Einschränkung der Kleiner-Relation auf der Menge der rationalen Zahlen.