So bestimmen Sie, ob die Beziehung eine Funktion ist

Inhalt

• TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
• Mathematische Darstellung
• Ermittlung der Domain
• Wann ist eine Beziehung keine Funktion?

In der Mathematik ist eine Funktion eine Regel, die jedes Element in einer als Domäne bezeichneten Menge mit genau einem Element in einer anderen als Bereich bezeichneten Menge verknüpft. Auf einer x-y-Achse ist die Domäne auf der x-Achse (horizontale Achse) und die Domäne auf der y-Achse (vertikale Achse) dargestellt. Eine Regel, die ein Element in der Domäne mit mehr als einem Element im Bereich verknüpft, ist keine Funktion. Diese Anforderung bedeutet, dass Sie beim Zeichnen einer Funktion keine vertikale Linie finden können, die das Diagramm an mehr als einer Stelle schneidet.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Eine Beziehung ist nur dann eine Funktion, wenn sie jedes Element in seiner Domäne mit nur einem Element im Bereich verknüpft. Wenn Sie eine Funktion grafisch darstellen, schneidet sie eine vertikale Linie nur an einem Punkt.

Mathematische Darstellung

Mathematiker repräsentieren Funktionen normalerweise durch die Buchstaben "f (x)", obwohl alle anderen Buchstaben genauso gut funktionieren. Sie lesen die Buchstaben als "f von x". Wenn Sie sich dafür entscheiden, die Funktion als g (y) darzustellen, lesen Sie sie als "g von y". Die Gleichung für die Funktion definiert die Regel, mit der der Eingabewert x in eine andere Zahl umgewandelt wird. Es gibt unendlich viele Möglichkeiten, dies zu tun. Hier sind drei Beispiele:

f (x) = 2x

g (y) = y² + 2y + 1

p (m) = 1 / √ (m - 3)

Ermittlung der Domain

Die Zahlenmenge, für die die Funktion "funktioniert", ist die Domäne. Dies können alle Zahlen sein, oder es kann sich um einen bestimmten Satz von Zahlen handeln. Die Domain kann auch aus allen Nummern bestehen, mit Ausnahme von einer oder zwei, für die die Funktion nicht funktioniert. Zum Beispiel ist die Domäne für die Funktion f (x) = 1 / (2-x) alle Zahlen mit Ausnahme von 2, da bei der Eingabe von zwei der Nenner 0 ist und das Ergebnis undefiniert ist. Die Domain für 1 / (4 - x²) sind dagegen alle Zahlen mit Ausnahme von +2 und -2, da das Quadrat dieser beiden Zahlen 4 ist.

Sie können die Domäne einer Funktion auch anhand des Diagramms identifizieren. Beginnen Sie ganz links und bewegen Sie sich nach rechts. Zeichnen Sie vertikale Linien durch die x-Achse. Die Domäne besteht aus allen Werten von x, für die die Linie den Graphen schneidet.

Wann ist eine Beziehung keine Funktion?

Per Definition verknüpft eine Funktion jedes Element in der Domäne mit nur einem Element im Bereich. Dies bedeutet, dass jede vertikale Linie, die Sie durch die x-Achse zeichnen, die Funktion nur an einem Punkt schneiden kann. Dies funktioniert für alle linearen Gleichungen und Gleichungen höherer Potenz, bei denen nur der x-Term zu einem Exponenten erhoben wird. Es funktioniert nicht immer für Gleichungen, in denen sowohl die x- als auch die y-Terme zu einer Potenz erhoben werden. Zum Beispiel x² + y² = a² definiert einen Kreis. Eine vertikale Linie kann einen Kreis an mehr als einem Punkt schneiden, daher ist diese Gleichung keine Funktion.

Im Allgemeinen ist eine Beziehung f (x) = y nur dann eine Funktion, wenn Sie für jeden Wert von x, den Sie hinzufügen, nur einen Wert für y erhalten. Manchmal besteht die einzige Möglichkeit, festzustellen, ob eine bestimmte Beziehung eine Funktion ist oder nicht, darin, verschiedene Werte für x auszuprobieren, um festzustellen, ob sie eindeutige Werte für y ergeben.

Beispiele: Definieren die folgenden Gleichungen Funktionen?

y = 2x +1 Dies ist die Gleichung einer geraden Linie mit Steigung 2 und y-Achsenabschnitt 1, also ist es IST eine Funktion.

y2 = x + 1 Sei x = 3. Der Wert für y kann dann ± 2 sein, also dies IST NICHT eine Funktion.

y³ = x² Unabhängig davon, welchen Wert wir für x festlegen, erhalten Sie nur einen Wert für y IST eine Funktion.

y² = x² Weil y = ± √x², diese IST NICHT eine Funktion.