函数被定义为一种关系,它能为特定的输入值提供特定的输出。函数具有定义域和陪域(值域)。通常用 f(x) 表示一个函数,其中 x 是函数的输入。一般来说,函数写作 y = f(x)。
> 函数是集合 A 和集合 B 之间的一种关系。这种关系使得集合 A 中的每一个元素在集合 B 中都有像(映像),且集合 A 中没有元素在集合 B 中拥有不止一个像。
设 A 和 B 为两个非空集合。从 A 到 B 的函数或映射 f 写作 f: A → B,这是一个规则,根据该规则,A 中的每个元素 a ∈ A 都与 B 中的一个唯一元素 b ∈ B 相关联。
!函数测试
目录
- 函数的定义域、陪域和值域
- 函数的表示
- 数学中的函数类型
- 总结:函数的类型
- 函数类型例题详解
函数的定义域、陪域和值域
集合 X 的元素称为 f 的定义域,集合 Y 的元素称为 f 的陪域。集合 X 的元素的像称为函数的值域,它始终是 Y 的子集。下图展示了函数的定义域、陪域和值域。
上图展示了函数的定义域、陪域和值域。请注意,只有被映射的元素才会被计入值域,如图所示。上述函数的定义域、陪域和值域分别为:
> – 定义域 = {a, b, c}
> – 陪域 = {1, 2, 3, 4, 5}
> – 值域 = {1, 2, 3}
了解更多关于定义域和值域的信息。
函数的表示
函数的表示形式主要有三种。我们需要表示函数以展示定义域的值及其之间的关系。函数可以通过代数形式、图形格式以及其他枚举形式(Roster Form)来表示。
- 代数形式: 函数通常由方程 y = f(x) 表示,它连接了 y 轴上的值。
- 图形形式: 如果借助坐标轴以图形形式表示,函数就很容易理解,这有助于我们理解函数的变化行为,即函数是递增还是递减。
- 枚举形式: 集合的枚举法是集合的一种简单数学表示形式。在这种表示法中,函数通过其图像上的一组点来表示,这些点的第一个和第二个元素分别是定义域和值域中的元素。
数学中的函数类型
简单函数的一个例子是 f(x) = x3。在这个函数中,f(x) 取 “x” 的值,然后对其进行立方运算以求出函数的值。
例如,如果 x 的值取为 2,则函数给出 8 作为输出,即 f(2) = 8。
函数的其他一些例子有:
> – f(x) = cos x,
> – f(x) = 5x2 + 9,
> – f(x) = 1/x3, 等。
数学中有几种类型的函数。其中一些重要的类型包括:
- 单射函数
- 多对一函数
- 满射函数
- 内射函数
单射函数
如果 X 中不同元素在 f 下的像是不同的,则函数 f: X → Y 被称为单射函数。因此,如果 f(x1) = f(x2),则 f 是单射的,当且仅当 x1 = x2。
- 性质: 如果 f(x1) = f(x2) 蕴含 x1 = x2,则函数 f: A → B 是单射的,即 A 中不同元素在 f 映射(函数)下的像是不同的。
- 成为单射函数的条件: 映射后,定义域的每一个元素在陪域中都有唯一的像。
!单射函数
> 了解更多关于单射函数的信息。
单射函数示例
一些单射函数的例子包括:
- f(x) = x (恒等函数)
- k(x) = 2x + 3 (一次多项式)
- g(x) = ex (指数函数)
- h(x) = √x (平方根函数,定义域为 x ≥ 0)
多对一函数
如果一个函数不是单射函数,那么它就是多对一函数。这意味着定义域中的多个元素可以在映射后在陪域中拥有同一个像。
- 性质: 一个或多个元素在陪域中拥有相同的像。
- 成为多对一函数的条件: 至少有一个