Funkcja przyporządkowuje każdemu argumentowi z ustalonej dziedziny dokładnie jedną wartość. Zapis $f:D\to Y$ informuje, że argumenty pochodzą ze zbioru $D$, a wartości są rozpatrywane w zbiorze $Y$. Dla argumentu $x\in D$ odpowiadającą mu wartość zapisujemy jako $f(x)$.
Co decyduje o tym, że zależność jest funkcją
Najważniejsze jest słowo „dokładnie”. Każdy element dziedziny musi mieć przypisaną wartość i nie może mieć dwóch różnych wartości. Różne argumenty mogą natomiast prowadzić do tej samej wartości. Zależność „liczbie przyporządkuj jej kwadrat” jest funkcją, bo dla każdego $x$ otrzymujemy jedno $x^2$. Zależność „dodatniej liczbie przyporządkuj liczby, których kwadrat jest jej równy” nie jest funkcją do zbioru liczb rzeczywistych, bo na przykład liczbie $9$ odpowiadają $3$ i $-3$.
Dziedzina, przeciwdziedzina i zbiór wartości
Dziedzina to zbiór dopuszczalnych argumentów. Przeciwdziedzina jest zbiorem, w którym mają się znajdować wartości funkcji. Zbiór wartości to te elementy przeciwdziedziny, które funkcja rzeczywiście przyjmuje. Dla $f:\mathbb{R}\to\mathbb{R}$, $f(x)=x^2$, przeciwdziedziną jest $\mathbb{R}$, ale zbiorem wartości jest $[0;\infty)$.
Sposoby opisywania funkcji
| Sposób | Co pokazuje |
|---|---|
| wzór | regułę obliczania, na przykład $f(x)=2x-3$ |
| tabela | wybrane pary $(x,f(x))$ |
| graf lub opis słowny | przyporządkowanie między obiektami |
| wykres | zbiór punktów $(x,f(x))$ w układzie współrzędnych |
Ten sam obiekt można opisać na kilka sposobów. Zmiana opisu nie zmienia funkcji, o ile zachowuje dziedzinę i przyporządkowanie.
Rozwiązane przykłady
- Dla $f(x)=\frac{1}{x-2}$ dziedziną jest $\mathbb{R}\setminus\{2\}$, ponieważ mianownik nie może być zerem.
- Dla $g(x)=\sqrt{x+4}$ wymagamy $x+4\ge 0$, więc $D_g=[-4;\infty)$.
- Przyporządkowanie uczniowi jego numeru w dzienniku jest funkcją, jeśli każdy uczeń ma dokładnie jeden numer.
- Zbiór punktów $\{(-1,2),(0{,}3),(2,2)\}$ opisuje funkcję. Zbiór $\{(-1,2),(-1,4)\}$ nie opisuje funkcji, bo argument $-1$ ma dwie wartości.
Jak sprawdzić wykres
Stosujemy test pionowej prostej. Jeżeli każda prosta równoległa do osi $OY$ przecina rozważany wykres najwyżej raz, wykres może przedstawiać funkcję. Okrąg nie jest wykresem funkcji $y=f(x)$ na całym swoim rzucie na oś $OX$, bo dla wielu wartości $x$ ma dwa punkty o różnych współrzędnych $y$.
Typowe błędy
- Mylenie wartości $f(x)$ z argumentem $x$.
- Pomijanie dziedziny zapisanej w treści albo wynikającej ze wzoru.
- Uznawanie, że dwóm argumentom nie wolno przypisać tej samej wartości.
- Odczytywanie zbioru wartości jako całej przeciwdziedziny.
Po co to się przydaje
Język funkcji opisuje zależności między wielkościami: cenę od liczby produktów, drogę od czasu, temperaturę od godziny lub pole figury od jej wymiaru. Pozwala też precyzyjnie określić, dla jakich danych model ma sens.
Zadania
Zadanie 1
Funkcję $f: \{-2, -1, 0, 1, 2\} \to \{-2, -1, 0, 1, 2, 3\}$ przedstawiono za pomocą tabeli. Przedstaw tę funkcję za pomocą grafu i podaj jej miejsca zerowe.
Zadanie 2
Funkcja $f$ każdej trzycyfrowej liczbie naturalnej przyporządkowuje iloczyn jej cyfr, np. $f(312) = 6$.
Zadanie 3
Funkcja $f$ została podana w postaci tabeli. Określ jej dziedzinę, a następnie przedstaw tę funkcję za pomocą grafu oraz opisu słownego. Dla ilu argumentów przyjmuje ona wartości dodatnie?
Zadanie 4
Funkcję $f: X \to Y$ przedstawiono w postaci grafu. Przedstaw tę funkcję za pomocą tabeli i podaj jej miejsca zerowe.
Zadanie 5
Funkcja $f$ każdej trzycyfrowej liczbie naturalnej przyporządkowuje sumę jej cyfr, np. $f(152) = 8$.
Zadanie 6
Funkcja $f$ każdej liczbie ze zbioru $X = \{-4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3\}$ przyporządkowuje jej kwadrat pomniejszony o 9. Dla których argumentów funkcja przyjmuje wartości ujemne? Czy ma ona miejsca zerowe?
Zadanie 7
Funkcja $f$ każdej dwucyfrowej liczbie naturalnej przyporządkowuje jej resztę z dzielenia przez $n$. Ile miejsc zerowych ma funkcja $f$?
Zadanie 8
Funkcja $f$ każdej dwucyfrowej liczbie naturalnej przyporządkowuje sumę jej cyfr, np. $f(37) = 10$.
Zadanie 9
Funkcja $f$ została podana w postaci tabeli. Przedstaw ją za pomocą grafu oraz opisu słownego. Dla ilu argumentów przyjmuje ona wartości nieparzyste?
Zadanie 10
Dane są zbiory $X = \{-2, -1, 0, 1, 2\}$ oraz $Y = \{-1, 0, 1, 2, 3\}$. Funkcja $f: X \to Y$ każdemu argumentowi przyporządkowuje jego kwadrat pomniejszony o 1.
