ฟังก์ชัน f จากข้อมูลนำเข้าในเซต X ไปยังผลที่เป็นไปได้ในเซต Y (เขียนเป็น f : X -->Y ) คือความสัมพันธ์ ระหว่าง X กับ Y ซึ่ง
-
สำหรับทุกค่า x ใน X จะมี y ใน Y ซึ่ง x f y (x มีความสัมพันธ์ f กับ y) นั่นคือ สำหรับค่านำเข้าแต่ละค่า จะมีผลลัพธ์ใน Y อย่างน้อย 1 ผลลัพธ์เสมอ
-
ถ้า x f y และ x f z แล้ว y = z นั่นคือ ค่านำเข้าหลายค่าสามารถมีผลลัพธ์ได้ค่าเดียว แต่ค่านำเข้าค่าเดียวไม่สามารถมีผลลัพธ์หลายผลลัพธ์ได้
ค่านำเข้า x แต่ละค่า จากโดเมน จะมีผลลัพธ์ y จากโคโดเมนเพียงค่าเดียว แทนด้วย f (x)
เขียนอย่างสั้นๆได้ว่า ฟังก์ชันจาก X ไปยัง Y คือเซตย่อย f ของผลคูณคาร์ทีเซียน X x Y โดยที่แต่ละค่าของ x ใน X จะมี y ใน Y ที่แตกต่างกัน โดยที่คู่อันดับ (x, y) อยู่ใน f
ความสัมพันธ์ระหว่าง X กับ Y ซึ่งเป็นไปตามเงื่อนไข (1) นั่นคือฟังก์ชันหลายค่า ฟังก์ชันทุกฟังก์ชันเป็นฟังก์ชันหลายค่า แต่ฟังก์ชันหลายค่าไม่ทุกฟังก์ชันเป็นฟังก์ชัน ความสัมพันธ์ระหว่าง X กับ Y ซึ่งเป็นไปตามเงื่อนไข (2) นั่นคือฟังก์ชันบางส่วน ฟังก์ชันทุกฟังก์ชันเป็นฟังก์ชันบางส่วน แต่ฟังก์ชันบางส่วนไม่ทุกฟังก์ชันเป็นฟังก์ชัน "ฟังก์ชัน" คือความสัมพันธ์ที่เป็นไปตามเงื่อนไขทั้งสองเงื่อนไข
X Y
1 -----------> a
2 -----------> d
3 ------------> b, c
สมาชิก 3 ใน X สัมพันธ์กับ b และ c ใน Y ความสัมพันธ์นี้เป็นฟังก์ชันหลายค่า แต่ไม่เป็นฟังก์ชัน
X Y
1 a
2 --------------> d
b
3 --------------->c
สมาชิก 1 ใน X ไม่สัมพันธ์กับสมาชิกใดๆเลยใน Y ความสัมพันธ์นี้เป็นฟังก์ชันบางส่วน แต่ไม่เป็นฟังก์ชัน
X Y
a
1,2 ----------> d
b
3 ------------> c
ความสัมพันธ์นี้เป็นฟังก์ชันจาก X ไปยัง Y เราสามารถหานิยามฟังก์ชันนี้อย่างชัดแจ้งได้เป็น f={ (1,d) , (2,d) , (3,c) } หรือเป็น
f (x) = d, if x = 1
= d, if x = 2
= c, if x = 3
-
กราฟของฟังก์ชัน หมายถึงการรวบรวมคู่อันดับ (x, f(x)) ที่เป็นค่าของตัวแปร x และผลลัพธ์ของฟังก์ชันที่ได้จากการแทนค่า f(x) แล้วนำไปแสดงในลักษณะของเส้นโค้งหรือพื้นผิว ซึ่งประกอบด้วยเส้นแกนเป็นต้น โดยปกติจะใช้ระนาบหรือปริภูมิบนระบบพิกัดคาร์ทีเซียนในการนำเสนอ -
ตัวอย่างเช่น กราฟของฟังก์ชัน
= a, if x = 1
f (x) = d, if x = 2
= c, if x = 3
คือ {(1,a), (2,d), (3,c)}
-
กราฟของฟังก์ชันพหุนามบนเส้นจำนวนจริง
f (x) = x3 – 9x
คือ {(x, x3 − 9x) : x ∈ ℝ} ซึ่งสามารถวาดลงบนระนาบคาร์ทีเซียนได้ผลดังนี้
ดังนั้นกราฟของฟังก์ชันบนจำนวนจริงจึงเป็นการอ้างถึงการนำเสนอฟังก์ชันในรูปแบบกราฟ
-
สังเกตว่าเมื่อความสัมพันธ์ระหว่างสองเซต X และ Y มักจะแสดงด้วยเซตย่อยของ X×Y นิยามอย่างเป็นทางการของฟังก์ชันนั้นระบุฟังก์ชัน f ด้วยกราฟของมัน
-
ตัวอย่างฟังก์ชัน
· ความสัมพันธ์ wght ระหว่างบุคคลกับน้ำหนักในเวลาใดเวลาหนึ่ง
· ความสัมพันธ์ cap ระหว่างประเทศกับเมืองหลวงของประเทศนั้น
· ความสัมพันธ์ sqr ระหว่างจำนวนธรรมชาติ n กับกำลังสอง n2
· ความสัมพันธ์ ln ระหว่างจำนวนจริงบวก x กับลอการิทึมฐานธรรมชาติ ln (x) แต่ความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนจริงกับลอการิทึมฐานธรรมชาตินั้นไม่เป็นฟังก์ชัน เพราะว่าจำนวนจริงทุกจำนวนไม่ได้มีลอการิทึมฐานธรรมชาติ นั่นคือเป็นความสัมพันธ์ไม่ทั้งหมด
· ความสัมพันธ์ dist ระหว่างจุดบนระนาบ R2 กับระยะทางจากจุดกำเนิด (0,0)
ชนิดของฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์ที่มักใช้กันเช่น การบวก การลบ การคูณ การหาร พหุนาม เลขยกกำลัง ลอการิทึม ราก อัตราส่วน และตรีโกณมิติ ฟังก์ชันเหล่านี้มักเรียกว่า ฟังก์ชันพื้นฐาน แต่คำนี้จะมีความหมายต่างออกไปตามสาขาของคณิตศาสตร์ ตัวอย่างของฟังก์ชันที่ไม่เป็นพื้นฐาน (ฟังก์ชันพิเศษ) เช่น ฟังก์ชันเบสเซิล และฟังก์ชันแกมมา
ฟังก์ชันอาจเป็น
· ฟังก์ชันคู่หรือคี่
· ฟังก์ชันต่อเนื่องหรือไม่ต่อเนื่อง
· ฟังก์ชันจำนวนจริง หรือ ฟังก์ชันเชิงซ้อน
· ฟังก์ชันสเกลาร์ หรือ ฟังก์ชันเวกเตอร์
-
ฟังก์ชันคู่ (even functions) และฟังก์ชันคี่ (odd functions) คือ ฟังก์ชันที่มีคุณสมบัติเกี่ยวกับความสมมาตร
ฟังก์ชันคู่
ให้ f(x) เป็นฟังก์ชันค่าจริงของตัวแปรที่เป็นจำนวนจริง f จะเป็นฟังก์ชันคู่ ถ้าสมการต่อไปนี้เป็นจริง สำหรับทุกค่า x:
f(-x) = f(x)
ตีความในเชิงเรขาคณิตได้ว่า กราฟของฟังก์ชันนี้สมมาตรกับแกน y หมายความว่า ถ้าเราสะท้อนกราฟกับแกน y เราก็ยังได้กราฟรูปเดิม
ตัวอย่างของฟังก์ชันคู่ ได้แก่ | x |, x2, x4, cos(x), และ cosh(x)
ฟังก์ชันคี่
ให้ f(x) เป็นฟังก์ชันค่าจริงของตัวแปรที่เป็นจำนวนจริง f จะเป็นฟังก์ชันคี่ ถ้าสมการต่อไปนี้เป็นจริง สำหรับทุกค่า x:
f(−x) = −f(x)
ตีความในเชิงเรขาคณิตได้ว่า กราฟของฟังก์ชันนี้สมมาตรกับจุดกำเนิด (origin) หมายความว่า ถ้าเราหมุนกราฟไป 180 องศา รอบจุดกำเนิด เราก็ยังได้กราฟรูปเดิม
ตัวอย่างของฟังก์ชันคี่ ได้แก่ x3, sin(x), และ sinh(x) -
คุณสมบัติพื้นฐาน
- ฟังก์ชันที่เป็นทั้งฟังก์ชันคู่และฟังก์ชันคี่ มีเพียงฟังก์ชันเดียว ได้แก่ ฟังก์ชันที่เป็นศูนย์เสมอ (f(x) = 0 สำหรับทุกค่า x)
- ผลบวกของฟังก์ชันคู่กับฟังก์ชันคี่ จะไม่เป็นทั้งฟังก์ชันคู่และฟังก์ชันคี่
- ผลบวกของฟังก์ชันคู่ 2 ฟังก์ชัน จะเป็นฟังก์ชันคู่, ฟังก์ชันคู่คูณกับค่าคงที่ จะเป็นฟังก์ชันคู่
- ผลบวกของฟังก์ชันคี่ 2 ฟังก์ชัน จะเป็นฟังก์ชันคี่, ฟังก์ชันคี่คูณกับค่าคงที่ จะเป็นฟังก์ชันคี่
- ผลคูณของฟังก์ชันคู่ 2 ฟังก์ชัน จะเป็นฟังก์ชันคู่
- ผลคูณของฟังก์ชันคี่ 2 ฟังก์ชัน จะเป็นฟังก์ชันคู่
- ผลคูณของฟังก์ชันคู่กับฟังก์ชันคี่ จะเป็นฟังก์ชันคี่
- อนุพันธ์ของฟังก์ชันคู่ จะเป็นฟังก์ชันคี่
อนุพันธ์ของฟังก์ชันคี่ จะเป็นฟังก์ชันคู่ -
ฟังก์ชันต่อเนื่อง
ฟังก์ชันต่อเนื่อง
ฟังก์ชันต่อเนื่อง (continuous function) คือฟังก์ชันที่ถ้าตัวแปรต้นมีค่าเปลี่ยนแปลงไปเพียงเล็กน้อย ผลลัพธ์ก็จะมีค่าเปลี่ยนแปลงไปเพียงเล็กน้อยด้วยเช่นกัน เราเรียกฟังก์ชันที่การเปลี่ยนแปลงไปเพียงเล็กน้อยของค่าของตัวแปรต้นทำให้เกิดการก้าวกระโดดของผลลัพธ์ของฟังก์ชันว่าฟังก์ชันไม่ต่อเนื่อง (discontinuous function)
>>> 
see you next chapter <<<
