Soll wohl so heißen: (g ◦ f)−1(S) = f−1 (g−1(S)) .
Bew. wie üblich mit :
Sei x∈ 1. Menge ==> .... ==> x∈ 2. Menge und umgekehrt.
Ich mach mal vor:
x∈(g ◦ f)−1(S) ==> x∈ f−1 (g−1(S)) .
Sei also
x∈(g ◦ f)−1(S) ==> Es gibt z∈S mit (g ◦ f)(x)=z
==> Es gibt y∈N mit f(x)=y und g(y)=z
Wegen z∈S ==> y∈ g−1(S)
Wegen y∈ g−1(S) und f(x)=y ==> x∈ f-1(g−1(S)) .
Damit ist x∈(g ◦ f)−1(S) ==> x∈ f−1 (g−1(S)) gezeigt.
So ähnlich argumentierst du auch für die andere Richtung.