如何理解函数
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首先要理解,函数是发生在集合之间的一种对应关系。然后,要理解发生在A、B之间的函数关系不止且不止一个。最后,要重点理解函数的三要素。
函数的对应法则通常用解析式表示,但大量的函数关系是无法用解析式表示的,可以用图像、表格及其他形式表示 [2] 。
概念
在一个变化过程中,发生变化的量叫变量(数学中,常量为x,而y则随x值的变化而变化),有些数值是不随变量而改变的,我们称它们为常量。
自变量(函数):一个与它量有关联的变量,这一量中的任何一值都能在它量中找到对应的固定值。
因变量(函数):随着自变量的变化而变化,且自变量取唯一值时,因变量(函数)有且只有唯一值与其相对应。
函数值:在y是x的函数中,x确定一个值,y就随之确定一个值,当x取a时,y就随之确定为b,b就叫做a的函数值 [2] 。
映射定义
设A和B是两个非空集合,如果按照某种对应关系 ,对于集合A中的任何一个元素a,在集合B中都存在唯一的一个元素b与之对应,那么,这样的对应(包括集合A,B,以及集合A到集合B的对应关系f)叫做集合A到集合B的映射(Mapping),记作 。其中,b称为a在映射f下的象,记作: ; a称为b关于映射f的原象。集合A中所有元素的象的集合记作f(A)。
则有:定义在非空数集之间的映射称为函数。(函数的自变量是一种特殊的原象,因变量是特殊的象) [2]
几何含义
函数与不等式和方程存在联系(初等函数)。令函数值等于零,从几何角度看,对应的自变量的值就是图像与X轴的交点的横坐标;从代数角度看,对应的自变量是方程的解。另外,把函数的表达式(无表达式的函数除外)中的“=”换成“<”或“>”,再把“Y”换成其它代数式,函数就变成了不等式,可以求自变量的范围 [2] 。
集合论
如果X到Y的二元关系 ,对于每个 ,都有唯一的 ,使得 ,则称f为X到Y的函数,记做: 。
当 时,称f为n元函数 [2] 。
元素
输入值的集合X被称为f的定义域;可能的输出值的集合Y被称为f的值域。函数的值域是指定义域中全部元素通过映射f得到的实际输出值的集合。注意,把对应域称作值域是不正确的,函数的值域是函数的对应域的子集。
计算机科学中,参数和返回值的数据类型分别确定了子程序的定义域和对应域。因此定义域和对应域是函数一开始就确定的强制进行约束。另一方面,值域是和实际的实现有关 [2] 。
分类
单射 满射 双射
单射 满射 双射
单射函数,将不同的变量映射到不同的值。即:对于所有 和 ,当 时有 。
满射函数,其值域即为其对应域。即:对映射f的对应域中之任意y,都存在至少一个x满足 y=f(x)。
双射函数,既是单射的又是满射的。也叫一一对应。双射函数经常被用于表明集合X和Y是等势的,即有一样的基数。如果在两个集合之间可以建立一个一一对应,则说这两个集合等势 [2] 。
象和原象
元素在的象就是f(x),他们所取的值为0 [2] 。
图象
函数f的图象是平面上点对 的集合,其中x取定义域上所有成员的。函数图象可以帮助理解证明一些定理。
如果X和Y都是连续的线,则函数的图象有很直观表示注意两个集合X和Y的二元关系有两个定义:一是三元组(X,Y,G),其中G是关系的图;二是索性以关系的图定义。用第二个定义则函数f等于其图象 [2] 。
函数的对应法则通常用解析式表示,但大量的函数关系是无法用解析式表示的,可以用图像、表格及其他形式表示 [2] 。
概念
在一个变化过程中,发生变化的量叫变量(数学中,常量为x,而y则随x值的变化而变化),有些数值是不随变量而改变的,我们称它们为常量。
自变量(函数):一个与它量有关联的变量,这一量中的任何一值都能在它量中找到对应的固定值。
因变量(函数):随着自变量的变化而变化,且自变量取唯一值时,因变量(函数)有且只有唯一值与其相对应。
函数值:在y是x的函数中,x确定一个值,y就随之确定一个值,当x取a时,y就随之确定为b,b就叫做a的函数值 [2] 。
映射定义
设A和B是两个非空集合,如果按照某种对应关系 ,对于集合A中的任何一个元素a,在集合B中都存在唯一的一个元素b与之对应,那么,这样的对应(包括集合A,B,以及集合A到集合B的对应关系f)叫做集合A到集合B的映射(Mapping),记作 。其中,b称为a在映射f下的象,记作: ; a称为b关于映射f的原象。集合A中所有元素的象的集合记作f(A)。
则有:定义在非空数集之间的映射称为函数。(函数的自变量是一种特殊的原象,因变量是特殊的象) [2]
几何含义
函数与不等式和方程存在联系(初等函数)。令函数值等于零,从几何角度看,对应的自变量的值就是图像与X轴的交点的横坐标;从代数角度看,对应的自变量是方程的解。另外,把函数的表达式(无表达式的函数除外)中的“=”换成“<”或“>”,再把“Y”换成其它代数式,函数就变成了不等式,可以求自变量的范围 [2] 。
集合论
如果X到Y的二元关系 ,对于每个 ,都有唯一的 ,使得 ,则称f为X到Y的函数,记做: 。
当 时,称f为n元函数 [2] 。
元素
输入值的集合X被称为f的定义域;可能的输出值的集合Y被称为f的值域。函数的值域是指定义域中全部元素通过映射f得到的实际输出值的集合。注意,把对应域称作值域是不正确的,函数的值域是函数的对应域的子集。
计算机科学中,参数和返回值的数据类型分别确定了子程序的定义域和对应域。因此定义域和对应域是函数一开始就确定的强制进行约束。另一方面,值域是和实际的实现有关 [2] 。
分类
单射 满射 双射
单射 满射 双射
单射函数,将不同的变量映射到不同的值。即:对于所有 和 ,当 时有 。
满射函数,其值域即为其对应域。即:对映射f的对应域中之任意y,都存在至少一个x满足 y=f(x)。
双射函数,既是单射的又是满射的。也叫一一对应。双射函数经常被用于表明集合X和Y是等势的,即有一样的基数。如果在两个集合之间可以建立一个一一对应,则说这两个集合等势 [2] 。
象和原象
元素在的象就是f(x),他们所取的值为0 [2] 。
图象
函数f的图象是平面上点对 的集合,其中x取定义域上所有成员的。函数图象可以帮助理解证明一些定理。
如果X和Y都是连续的线,则函数的图象有很直观表示注意两个集合X和Y的二元关系有两个定义:一是三元组(X,Y,G),其中G是关系的图;二是索性以关系的图定义。用第二个定义则函数f等于其图象 [2] 。
2020-09-14
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你从你的家门口出发,选择一个方向走出去,你会发现你离家门口越来越远,如果你注意看你手上的电子手表的话,你也会发现你的表指示的间也越来越长,这样你会联想到:你离家越来越远与时间的积累越来越长之间似乎有着某种对应关系把它们联系在一起。如果此时我们把离家门口的距离用s来表示,行走经历的时间为t的话,我们就粗略地建立起这样的关系:s=f(t) 。就是距离s是时间t的函数。
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