Hallo.
Sei ohne Einschränkung a>b. Der Nachweis für den umgekehrten Fall geht analag. Dann gilt
f(a,b)=max(a,b)2+max(a,b)+a−b=a>ba2+2a−b
f(c,d)=max(c,d)2+max(c,d)+c−d=c>dc2+2c−d
Da aber f(a,b)=f(c,d) vorausgesetzt ist, ist folglich (a,b)=(c,d) komponentenweise.
Die Surjektivität überlasse ich dem Aufgabensteller