什么是函数

请讲详细

  函数(function)表示每个输入值对应唯一输出值的一种对应关系。函数f中对应输入值的输出值x的标准符号为f(x)。包含某个函数所有的输入值的集合被称作这个函数的定义域,包含所有的输出值的集合被称作值域。若先定义映射的概念,可以简单定义函数为,定义在非空数集之间的映射称为函数
  数学定义
  f:D→R为定义在D上的函数,通常简记为y=f(x),x∈D函数定义:函数是预先定义的功能块(由代码组成)。
  编辑本段简介
  函数是位于数学领域中的一种对应关系,是从非空数集A到实数集B的对应。   简单地说,甲随着乙变,甲就是乙的函数。   精确地说,设X是一个非空集合,Y是非空数集 ,f是个对应法则,若对X中的每个x,按对应法则f,使Y中存在唯一的一个元素x与之对应 ,就称对应法则f是X上的一个函数,记作y=f(x),称X为函数f(x)的定义域,集合{y|y=f(x),x∈X}为其值域Rf(值域是Y的子集),x叫做自变量,y叫做应变量,习惯上也说y是x的函数。对应法则、定义域是函数的两要素。
  编辑本段注意事项
  “对应法则不变性”指的是当某个函数y=f(x)给定后两个变量间的映射" f ( )" 就随之确定了。即f(2x+1)与f(x)指同一对应法则(但不一定是同一函数)。主要包括:   ①域的作用不变性:   (定义域可能变了)即在确定的映射f:下   f 括号里的取值范围不变性; 值域不变性。   ②函数表达结构不变性(解析式可能变了)   例1:已知f(x+1)的定义域是[1 , 2],求f(x)的定义域。   方法解读:定义域:指自变量 x的取值范围(受式子意义和实际意义的限制)   对应法则不变性指条件中的函数f ( )和要求的问题中的函数f( )是同一映射;   根据对应法则不变性可得到f ( )中括号的取值范围不变;   解: 因为f(x+1)的x的取值范围[1,2],( )里的取值范围是[2,3]   所以f(x)的( )里的取值范围也应是[2,3] ,也就是f(x)的x的取值范围[1,2],即f(x)的定义域是[1,2], 温故知新: 已知f(x)的定义域是[2 , 3],求f(x+1)的定义域。   解: f(x+1)中的x ∈[1 , 2], x+1∈ [2 , 3] 根据对应法则不变性   f (x) 中的 x ∈ [2 , 3], 即 f (x)的定义域是[2 , 3]   例2:已知函数f(x)的值域是[1,2],求函数f(x-2)的值域。   例3:下列函数一定与f(x)=2x是同一函数的序号是( ①②③ )   [1]① f(t)=2t ②f(□)=2□ ③f(○)=2○ ④f(x+1)=2(x+1)   方法解读:定义域和解析式分别相同的函数是同一函数   解: ①中的t取值范围、②中□的取值范围、③中○的取值范围 都是全体实数; ④中x的取值范围(仿例1 求法)也是全体实数;①②③的解析式与已知f(x)=2x也相同。但④的解析式与条件中不相同。   例4:函数表达结构与函数解析式分析(如图)   函数表达结构
  另外:   对应法则并不等同于函数,因为运算法则并不依赖于某个定义域,它可以作用于任何一个非空集合,如。1X1=1(“X1”可以通用于任意一个算术式里一样)
  编辑本段与函数有关的概念
  在一个变化过程中,发生变化的量叫变量,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。   由映射定义    设A和B是两个非空集合,如果按照某种对应关系f,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f:A→B。其中,b称为a在映射f下的象,记作:b=f(a); 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)
  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。
  函数的集合论(关系)定义
  如果X到Y的二元关系f:X×Y,对于每个x∈X,都有唯一的y∈Y,使得<x,y>∈f,则称f为X到Y的函数,记做:f:X→Y。   当X=X1×…×Xn时,称f为n元函数。   其特点:   前域和定义域重合   单值性:<x,y>∈f∧<x,y’>∈f →y=y’
  编辑本段定义域、对应域和值域
  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。
  编辑本段单射、满射与双射函数
  单射函数,将不同的变量映射到不同的值。即:若x和y属于定义域,则仅当x = y时有f(x)= f(y)。单射满射 双射
  满射函数,其值域即为其对映域。即:对映射f的对映域中之任意y,都存在至少一个x满足f(x)= y。   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。
  编辑本段像和原象
  元素x∈X在f的像就是f(x),他们所取的式值为0。   子集A?X在f的像是以其元素的像组成Y的子集,即f(A) := {f(x) : x ∈A}。   注意f的值域就是定义域X的像f(X)。在我们的例子里,{2,3}在f的像是f({2, 3}) = {c, d}而f的值域是{c, d}。   根据此定义,f可引申成为由X的幂集(由X的子集组成的集)到Y的幂集之函数,亦记作f。   子集B ? Y在f的原像(或逆像)是如下定义X的子集:   f ?1(B) := {x ∈X : f(x)∈B}。   在我们的例子里,{a, b}的原像是f?1({a, b}) = {1}。   根据此定义,f?1是由Y 的幂集到X 的幂集之函数。   以下是f及f?1的一些特性:   f(A1 ∪A2) = f(A1) ∪ f(A2).   f(A1 ∩A2) ? f(A1) ∩ f(A2). f ?1(B1 ∪B2) = f ?1(B1) ∪ f ?1(B2). f ?1(B1 ∩B2) = f ?1(B1) ∩ f ?1(B2). f(f ?1(B)) ? B. f ?1(f(A)) ? A. 这些特性适合定义域的任意子集A, A1及A2和输出值域的任意子集B, B1及B2,甚至可推广到任意子集群的交集和并集。
  编辑本段函数图像
  函数f的图像是平面上点对(x,f(x))的集合,其中x取定义域上所有成员的。函数图像可以帮助理解证明一些定理。   如果X和Y都是连续的线,则函数的图像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。   当k<0时,直线为升,过一三象限或向上平移,向下平移象限;当k>0时,直线为降,过二四象限,向上或向下平移象限。
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第1个回答  2019-04-26

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第2个回答  2020-01-07