实函数
实函数(Real function),指定义域和值域均为实数集的子集的函数。实函数的特性之一是可以在坐标平面上画出图形。
定义.
一个实函数 "f" 是一个把实数(一般以 "x" 表示)映射到另一实数(函数的值,一般以 "f"("x") 表示)的函数。换句话说,实函数是一个函数 formula_1,当中 formula_2 是 formula_3 一个包含至少一个开集的子集(可以等于 formula_3)。
定义于所有非负实数的平方根函数便是一个例子:formula_5,当中 formula_6 是所有非负实数的集合及对所有 formula_7,formula_8。
定义域.
一个实函数的定义域未必总是明确写出。对任一定义域为 "X" 的实函数 "f" 和任一 "X" 的子集 "Y",可定义 "f" 对 "Y" 的限制函数 "Y"。其定义域为 "Y" 而对所有 "Y" 的元素,函数的取值维持不变。若 "Y" 是 "X" 的真子集,这两个函数理论上并不相同,但往往可将两者视为等同。
相反,有时函数的定义域可透过解析延拓或利用函数的连续性扩大。由此可见,明确指出实函数的未必有明显价值。
像与值域.
函数 "f" 的值域是指当 "x" 可取定义域内任何值时,"f"("x") 所有可能取值的集合。若 "f" 是连续实函数而其定义域是一个区间,那么它的值域也会是一个区间(除非 "f" 是常数函数,此时其值域将是一点)。
对任何实数 "y",方程式 "y"
"f"("x") 所有实数解的集合称为 "y" 的原像。
代数结构.
实函数之间的运算可如下定义:
由此,所有定义于全部实数和所有定义于某一特定区间的实函数分别组成 formula_3 上的结合代数(也因此组成一个向量空间),其中加法和乘法单位元分别为常数函数 formula_13 及 formula_14。
虽然对任意实函数 "f" 可定义 formula_15,但由于此函数的定义域不包含所有使得 "f"("x")=0 的 "x" 值,它不一定等于 "f" 的定义域,所以上述代数结构不构成一个体。
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