Matematica del continuo

Funzione

Il concetto di funzione è uno dei concetti più importante per la matematica: infatti la matematica è cercare le cause, le implicazioni, le conseguenze e l'utilità' di una funzione. Siano S e T due insiemi. Si dice che in S è definita una funzione a valori in T' se è fissata una legge che ad ogni elemento di S fa corrispondere uno ed uno solo elemento di T.In simboli si scrive f: S T.
S può anche essere visto come l'insieme di tutti i punti dell'asse delle ascisse di un piano cartesiano, e T l'insieme di tutti i punti dell'asse delle ordinate.

La x S si chiama variabile indipendente, la y T si chiama variabile dipendente.
Con altre parole si definisce funzione y della variabile x un legame fra due variabili, una detta variabile indipendente x e l'altra detta variabile dipendente y, tali che abbiano senso le operazioni da effettuare sulla x per ottenere i valori della y e per ogni valore della x corrisponda un solo valore della y.
y=f(x)
L'insieme dei valori che può assumere x (S) è detto "dominio" della variabile indipendente o "campo di esistenza" della funzione; l'insieme dei valori assunti dalla variabile dipendente y è detto campo di variabilità della funzione o "condominio". Si chiama Grafico o diagramma di una funzione il sottoinsieme G di S x T costituito da tutte le coppie del tipo (x, f(x)) al variare di x in S.

Sia X insieme S e f: S T una funzione; si definisce immagine di x, mediante f, il sottoinsieme di T costituito da tutti gli elementi che sono immagini degli elementi di x.

Nel caso in cui serve determinare un elemento di S partendo da T, si utilizza il concetto di inversione della funzione indicato con f -1. Sia f: S T e Y un sottoinsieme di T (Y T), si chiama controimmagine di Y il sottoinsieme di S costituito dagli elementi X che hanno immagine appartenente a Y.

Se f: S T, ovvero se gli elementi di S coincideranno con quelli di T, cioè l'applicazione della funzione su tutti gli elementi dell'insieme S produce tutti gli elementi dell'insiemi T, la funzione si dice surjettiva. Sia f: S T, se scelti X1 e X2 S, diversi tra loro X1 X2, si ha f(X1) f(X2) la funzione si dice injettiva (se e solo se elementi distinti cadono in elementi distinti). Nel caso in cui una funzione è contemporaneamente surjettiva che injettiva, viene chiamata bijettiva. Se nella funzione f(x) (f: S T), scambiando x con -x la funzione non presenterà cambiamenti, la funzione è detta pari f(x) = f(-x). Ad esempio y = x2 . Allo stesso modo si dirà dispari se x S f (x) = - f (x); in questo caso c'è un cambio di segno tra origine e trasformata. C'è da notare che non esistono solo funzioni esclusivamente pari od esclusivamente dispari, ogni funzione può essere suddivisa nella somma di una funzione pari ed una dispari. Una funzione composta è una funzione di una funzione g(f(x)) ed è indicata con g o f. Per la costruzione della funzione composta saranno necessari 3 insiemi, di cui uno farà da "intermediario" tra i due posti agli estremi. Siano quindi:

g[f (x)] è quindi l'immagine di f (x) mediante la g. Questa legge di composizione, in genere, non sarà commutativa; quindi:
g[f (x)] f[g (x)]. Prendendo infatti:

In generale quindi g[f (x)] f[g (x)]

Per saperne di più consulta i seguenti approfondimenti:

Funzioni più comuni

Studio di funzione













































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