Пошаговое объяснение:
Пусть X и Y - какие-то множества. Имеет место функция, определённая на множестве X со значениями на множестве Y, если в силу некоторого закона f каждому элементу x∈X ставится в соответствие один и только один элемент y∈Y.
Это записывается в виде
y = f(x).
Другими словами, с функции y = f(x) множество X отображается в множество Y. Поэтому функцию называют также отображением.
Например, авиапассажиры сидят в креслах салона пассажирского самолёта. Пусть X - множество пассажиров, а Y - множество кресел салона. Тогда возникает соответствие f : каждому пассажиру x∈X сопоставляется то кресло y = f(x), в котором он сидит.
Наблюдается, таким образом, простой пример функции, областью определения которой является множество X пассажиров, а областью значений - множество f(X) занимаемых ими кресел. Если заполнены не все кресла Y, то множество значений функции будет подмножеством Y, не совпадающим со всем множеством Y.
Если в кресле находятся два пассажира и (например, мать и ребёнок), то это никак не противоречит определению функции f, которая и , и однозначно ставит в соответствие кресло . При этом такая функция принимает одно и то же значение при разных значениях и аргумента, подобно тому как числовая функция y = f(x) = x² принимает одно и то же значение 9 при x = - 3 и при x = 3.
Если, однако, какому-то пассажиру удастся сесть сразу в два кресла и , то нарушится принцип однозначной определённости значений функции, поэтому такая ситуация не является функциональной в смысле данного выше определения функций, поскольку требуется, чтобы каждому значению x аргумента соответствовало бы одно определённое значение y = f(x) функции.
В математическом анализе часто X обозначают как D (область определения функции), а Y как E (область значений функции) и при этом D и E называют подмножествами R (множества действительных чисел). На сайте есть урок Как найти область определения функции.
Как нетрудно догадаться по названию нашего сайта, он назван так в честь функции от икса или f(x). И это неслучайно. Функции составляют бОльшую часть предметов рассмотрения не только математического анализа, но и дискретной математики, а также широко используются в программировании, где от профессионалов требуется выделять однотипные вычисления в функции.
Пример 1. Даны множества A = {a, b, c, d, e} и L = {l, m, n}. Можно ли между элементами этих множеств установить такое соответствие, чтобы оно было функцией? Если да, то записать это соответствие, указав стрелками, какой элемент какому соответствует.
Решение. Итак, множество A содержит 5 элементов, а множество L - 3 элемента. Если мы поставим стрелки, ведущие от каждого элемента множества L к элементам множества A, то некоторым элементам L будут соответствовать более одного элемента A. Такое соответствие не является функцией по определению. Но если мы проведём стрелки от элементов A к элементам L, то некоторым элементам A будут соответствовать одни и те же элементы L, но при этом каждому элементу A будет соответствовать не более одного элемента L. Такое соответствие не противоречит определение функции, следовательно, ответ на вопрос задания - положительный.
Можно задать, например, такое соответствите между элементами данных множеств, которое будет функцией:
А) x^3 + y^3 - 6xy = 0
Производная неявно заданной функции.
3x^2 + 3y^2*y' - 6y - 6x*y' = 0
Делим всё на 3
x^2 + y^2*y' - 2y - 2x*y' = 0
y'*(y^2 - 2x) = - x^2 + 2y
y' = (-x^2 + 2y) / (y^2 - 2x)
Б) y = (sin x)^(5x/2)
Производная такой функции равна сумме производных от степенной и от показательной функции.
y = f(x)^g(x)
y' = g*f^(g-1) *f'(x) + f^g*ln |f|*g'(x)
В нашем случае f = sin x; g = 5x/2.
y' = (5x/2)*(sin x)^(3x/2)*(cos x) + (sin x)^(5x/2)*(ln |sin x|)*5/2
В) x = √(2t - t^2); y = (1-t)^(-2/3)
y'(x) = dy/dx = (dy/dt) : (dx/dt)
dx/dt = (-2t+2) / [2√(2t-t^2)] = (-t+1) / √(2t-t^2)
dy/dt = -(-2/3)*(1-t)^(-5/3) = (2/3) / (1-t)^(5/3)
dy/dx = [(2/3) / (1-t)^(5/3)] : [(-t+1) / √(2t-t^2)] =
= [(2/3)*√(2t-t^2)] / [(1-t)^(5/3)*(1-t)] = [2/3*√(2t-t^2)] / [(1-t)^(8/3)]
