Συνάρτηση

Στα μαθηματικά, μια συνάρτηση είναι ένα μαθηματικό αντικείμενο που παράγει μια έξοδο, όταν του δίνεται μια είσοδος - μπορεί να είναι ένας αριθμός, ένα διάνυσμα ή οτιδήποτε μπορεί να υπάρχει μέσα σε ένα σύνολο πραγμάτων.

Έτσι, μια συνάρτηση είναι σαν μια μηχανή, η οποία λαμβάνει τιμές x και επιστρέφει μια έξοδο y. Το σύνολο όλων των τιμών που μπορεί να έχει το x ονομάζεται πεδίο εφαρμογής. Το σύνολο που περιέχει κάθε τιμή που μπορεί να έχει το y ονομάζεται codomain.

Αν συμβαίνει αυτό, λέμε ότι το y είναι συνάρτηση του x και γράφουμε y =f(x). f είναι το όνομα της συνάρτησης και γράφουμε f : X → Y {\displaystyle f:X\to Y} (συνάρτηση από το X στο Y) για να αναπαραστήσει τα τρία μέρη της συνάρτησης: το πεδίο (x), το συν-πεδίο (y) και τη διαδικασία αντιστοίχισης (το βέλος).

Ένα παράδειγμα συνάρτησης είναι η f(x)=x+1. Δίνει κανείς έναν φυσικό αριθμό x {\displaystyle x}x (0,1,2,3...) ως είσοδο και παίρνει έναν φυσικό αριθμό y {\displaystyle y} y, ο οποίος είναι x {\displaystyle x} x+1 (1,2,3,4...) Η ιδέα μιας συνάρτησης έχει δημιουργηθεί για να καλύψει όλα τα είδη των δυνατοτήτων. Η συνάρτηση δεν χρειάζεται να είναι εξίσωση. Η βασική ιδέα είναι ότι οι είσοδοι και οι έξοδοι αντιστοιχίζονται με κάποιο τρόπο, ακόμη και αν η διαδικασία είναι πολύ περίπλοκη.

Μεταφορές

Πίνακες

Οι είσοδοι και οι έξοδοι μπορούν να τοποθετηθούν σε έναν πίνακα όπως στην εικόνα- αυτό είναι εύκολο αν δεν υπάρχουν πολλά δεδομένα.

Γραφήματα

Στην εικόνα φαίνεται ότι τόσο το 2 όσο και το 3 έχουν αντιστοιχιστεί με το c- αυτό δεν επιτρέπεται στην αντίθετη κατεύθυνση, το 2 δεν θα μπορούσε να βγάλει το c και το d, κάθε είσοδος μπορεί να έχει μόνο μία έξοδο. Όλες οι f ( x ) {\displaystyle f(x)} f(x)(c και d στην εικόνα) συνήθως ονομάζονται σύνολο εικόνας της f {\displaystyle f}f και το σύνολο εικόνας μπορεί να είναι όλο το σύνολο της κωδικοπεριοχής ή όχι. Μπορούμε να πούμε ότι το υποσύνολο A της κωδικοπεριοχής με το σύνολο εικόνας είναι f(A). Αν οι είσοδοι και οι έξοδοι έχουν μια σειρά είναι εύκολο να τις σχεδιάσουμε σε ένα γράφημα: Με αυτόν τον τρόπο η εικόνα έρχεται στην εικόνα του συνόλου Α. Αυτό θα κάνει ένα και τα δύο 2 και 3 έχουν ζευγαρώσει με δεν επιτρέπεται στην άλλη κατεύθυνση,ακόμη και κάποιος μπορεί να κάνει μεταξύ codomain ή όχι. Ένα συμπέρασμα μπορεί να γίνει ότι το υποσύνολο Α του codomain είναι η εικόνα σύνολο είναι F(A).

Ιστορία

Στη δεκαετία του 1690 ο Gottfried Leibniz και ο Johann Bernoulli χρησιμοποίησαν τη λέξη συνάρτηση με γράμματα μεταξύ τους, οπότε η σύγχρονη έννοια ξεκίνησε ταυτόχρονα με τον λογισμό.

Το 1748 ο Leonhard Euler έδωσε: "Μια συνάρτηση μιας μεταβλητής ποσότητας είναι μια αναλυτική έκφραση που αποτελείται με οποιονδήποτε τρόπο από τη μεταβλητή ποσότητα και αριθμούς ή σταθερές ποσότητες." και στη συνέχεια το 1755: "Αν κάποιες ποσότητες εξαρτώνται κατά τέτοιο τρόπο από άλλες ποσότητες, ώστε αν οι τελευταίες μεταβληθούν, οι πρώτες υφίστανται μεταβολή, τότε οι πρώτες ποσότητες ονομάζονται συναρτήσεις των δεύτερων. Αυτός ο ορισμός εφαρμόζεται μάλλον ευρέως και περιλαμβάνει όλους τους τρόπους με τους οποίους μια ποσότητα θα μπορούσε να καθορίζεται από μια άλλη. Αν, επομένως, το x δηλώνει μια μεταβλητή ποσότητα, τότε όλες οι ποσότητες που εξαρτώνται από το x με οποιονδήποτε τρόπο ή προσδιορίζονται από αυτό, ονομάζονται συναρτήσεις του x." που είναι πολύ σύγχρονο.

Συνήθως, στον Ντίριχλετ αποδίδεται η εκδοχή που χρησιμοποιήθηκε στα σχολεία μέχρι το δεύτερο μισό του 20ού αιώνα: "Η y είναι συνάρτηση μιας μεταβλητής x, που ορίζεται στο διάστημα a < x < b, αν σε κάθε τιμή της μεταβλητής x στο διάστημα αυτό αντιστοιχεί μια ορισμένη τιμή της μεταβλητής y. Επίσης, δεν έχει σημασία με ποιον τρόπο εγκαθιδρύεται αυτή η αντιστοιχία".

Το 1939, ο Μπουρμπακί γενίκευσε τον ορισμό του Ντίριχλετ και έδωσε μια θεωρητική εκδοχή του ορισμού ως αντιστοιχία μεταξύ εισροών και εκροών- αυτό χρησιμοποιήθηκε στα σχολεία από το 1960 περίπου.

Τελικά το 1970, ο Bourbaki έδωσε τον σύγχρονο ορισμό ως ένα τρίπτυχο f = ( X , Y , F ) {\displaystyle f=(X,Y,F)} f=(X,Y,F), με F X × Y , ( x , f ( x ) ) F {\displaystyle F\subset X\times Y,(x,f(x))\in F}F\subset X\times Y,(x,f(x))\in F (δηλαδή f : X → Y {\displaystyle f:X\to Y} και F = { ( x , f ( x ) ) | x ∈ X , f ( x ) ∈ Y } {\displaystyle F=\{(x,f(x))|x\in X,f(x)\in Y\}} F=\{(x,f(x))|x\in X,f(x)\in Y\}).

Τύποι λειτουργιών

  • Στοιχειώδεις συναρτήσεις - Οι συναρτήσεις που συνήθως μελετώνται στο σχολείο: κλάσματα, τετραγωνικές ρίζες, ημιτόνιο, συνημίτονο και εφαπτομένη και ορισμένες άλλες συναρτήσεις.
  • Μη στοιχειώδεις συναρτήσεις - Οι περισσότερες από αυτές δεν χρησιμοποιούν πράξεις που δεν μαθαίνουμε στο σχολείο (όπως + ή -, ή δυνάμεις). Πολλά ολοκληρώματα είναι μη στοιχειώδεις.
  • Αντίστροφες συναρτήσεις - Συναρτήσεις που αναιρούν μια άλλη συνάρτηση. Για παράδειγμα: αν η F(x) είναι η αντίστροφη της f(x)=y, τότε F(y)=x. Δεν έχουν όλες οι συναρτήσεις αντίστροφες.
  • Ειδικές λειτουργίες: Συναρτήσεις που έχουν ονόματα. Για παράδειγμα: ημίτονο, συνημίτονο και εφαπτομένη. Συναρτήσεις όπως f(x)=3x (τρεις φορές το x) δεν ονομάζονται ειδικές συναρτήσεις. Μπορούν να είναι στοιχειώδεις, μη στοιχειώδεις ή αντίστροφες.

Έλεγχος της αρχής Edit this at Wikidata

  • GND: 4071510-3
  • LCCN: sh85052327
  • NDL: 00564960



Ερωτήσεις και απαντήσεις

Ερ: Τι είναι μια συνάρτηση στα μαθηματικά;


A: Μια συνάρτηση στα μαθηματικά είναι ένα αντικείμενο που παράγει μια έξοδο όταν του δίνεται μια είσοδος, η οποία μπορεί να είναι ένας αριθμός, ένα διάνυσμα ή οτιδήποτε μπορεί να υπάρχει μέσα σε ένα σύνολο πραγμάτων.

Ερ: Ποια είναι τα δύο σύνολα που σχετίζονται με τις συναρτήσεις;


Α: Το σύνολο όλων των τιμών που μπορεί να έχει το x ονομάζεται πεδίο ορισμού (domain) και το σύνολο που περιέχει κάθε τιμή που μπορεί να έχει το y ονομάζεται συν-πεδίο ορισμού (codomain).

Ερ: Πώς συμβολίζονται συχνά οι συναρτήσεις;


Α: Οι συναρτήσεις συχνά συμβολίζονται με πλάγια γράμματα όπως f, g, h.

Ερ: Πώς αναπαριστούμε μια συνάρτηση;


Α: Αναπαριστούμε μια συνάρτηση γράφοντας y = f(x), όπου f είναι το όνομα της συνάρτησης και γράφουμε f : X → Y (συνάρτηση από το X στο Y) για να αναπαραστήσουμε τα τρία μέρη της συνάρτησης - το πεδίο ορισμού (X), το συν-πεδίο ορισμού (Y) και τη διαδικασία αντιστοίχισης (το βέλος).

Ερώτηση: Μπορείτε να δώσετε ένα παράδειγμα μιας συνάρτησης;


Α: Ένα παράδειγμα συνάρτησης είναι η f(x) = x + 1. Δίνει κανείς έναν φυσικό αριθμό x ως είσοδο και παίρνει τον φυσικό αριθμό y που είναι x + 1. Για παράδειγμα, δίνοντας το 3 ως είσοδο στην f έχουμε ως έξοδο το 4.

Ερ: Κάθε συνάρτηση πρέπει να είναι εξίσωση;



Α: Όχι, δεν χρειάζεται κάθε συνάρτηση να είναι εξίσωση. Η βασική ιδέα πίσω από τις συναρτήσεις είναι ότι οι είσοδοι και οι έξοδοι αντιστοιχίζονται με κάποιο τρόπο - ακόμη και αν αυτό μπορεί να είναι πολύ περίπλοκο.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3