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函數娘

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數學娘.jpg
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基本資料
本名 函數
別號 含樹娘
萌點 清純、內涵、吃貨
出身地區 地球
活動範圍 全球
所屬團體 數學娘
親屬或相關人
家族的大姐大兼百合數學娘、朋友兼百合代數娘


函數娘是各類函數的擬人化萌娘。

函數娘資料

清純可愛而內涵的萌娘。

娘如其名,性格內向,仿佛總有心事一般。

以下是函數最一般的定義

Radiation warning symbol.svg
警告!前方偵測到
不明級別的高能反應!
請非戰鬥人員迅速撤離!

$\displaystyle A,B$都是集合,$f\subseteq A\times B$滿足

$(\forall a\in A)(\exists! b)\{(b \in B)\wedge[(a,b)\in f]\}$

稱$\displaystyle f$為從$\displaystyle A$映射到$\displaystyle B$的函數(function),以符號$f:A \rightarrow B $表示。

其中$\displaystyle A$被稱為定義域(domain),$\displaystyle B$被稱為對應域(codomain)。

Would you like to know more?還不快自己去查一階邏輯公理化集合論

函數娘就像是商店的看板娘親切的向顧客提醒擺在商店裡的東西都有不二價函數的定義口語版

雖然和數學娘相似:擁有高超的計算能力,處理任何事物都理性客觀。但做事不死板,喜愛繪畫,舞蹈。雖然說只有小部分函數娘是能被畫出來的

有吃貨屬性,故也有人稱其含樹娘。同時和數學娘代數娘百合關係

如果沒有特別說明,本篇函數的定義域和對應域都會是實數系$\mathbb{R}$

根據編輯者的所見所聞,函數娘有如下幾種形態

常數/常值函數形態

以複數系為定義域,自攻自受 解析式$y = a$,是函數娘最為常見的形態(一條平行於 $x$ 軸的直線),貧乳,一般不會被人提及。

一次函數形態

以複數系為定義域,自攻自受解析式$y = kx + b(k ≠ 0)$,也是函數娘最為常見的形態(一條不平行於 $x$ 軸的直線),但這時候新房45度的函數娘能給人一種清新可愛的感覺(這是為什麼捏?)。

當$b = 0$時,成為正比例函數,解析式 $y = kx$ ,是一條過原點的傾斜直線。

當$b ≠ 0$時,函數會和坐標軸拼刺刀形成曖昧的交♂點。與$y$軸的交♂點為$($$0$$, b)$,與$x$軸的交♂點為$(-k/b, 0)$。

二次函數形態

兩隻二次函數的大嘴

解析式$y = ax^2 + bx + c(a \neq 0)$ ,是函數娘較為常見的形態(一條拋物線),這時候的函數娘就是大家俗知的吃貨啦,沒看見她張大了嘴巴準備大吃一頓麼?據編輯者所知, $a$ 的絕對值越小,函數娘的嘴巴張的就越大呢!所以這時的函數娘經常被大家YY

反比例函數形態

解析式$y = \frac{k}{x}(k \neq 0)$ ,是函數娘練習舞蹈時的形態(雙曲線),這時得函數娘的舞姿很動人(看看後面的函數舞你就知道了),這和她平常給人的清新感大不一樣,是一種不太常見的形態。

其它形態

其他較為常見的函數娘形態

初等函數

初等函數是由基本運算 (例如, 加減乘除、指數、對數) 構成的函數,函數娘從小就會初等函數.

代數函數

  1. 代數函數: 能夠表示為多項式方程的函數
  • 多項式: 為多個單項式之和,能夠表示為變量的加減和乘,也就是
$\displaystyle y=\sum_{i=0}^{n}a_k x^k$
線性函數: 一次多項式, 圖像為直線
$y=ax+b$
二次函數: 二次多項式, 圖像為拋物線
$y=ax^2+bx+c$
以$x$非零項的最高次方命名為$n$次函數,以此類推。零次函數特稱為常數函數
  1. 有理函數: 兩個多項式函數的比,也就是如果有兩個多項式$P(x)$、$Q(x)$,且
$A = \{x\in\mathbb{R}\,|\,Q(x)\neq 0\}$
則有理函數$f:A\to\mathbb{R}$的形式為
$\displaystyle f(x)=\frac{P(x)}{Q(x)}$
若$P(x)$為常數函數,$f$特稱為分式函數。
  1. 開方
$\displaystyle y=x^{\frac{1}{n}}$
一般簡寫為$\displaystyle y = \sqrt[n]{x}$,最普通的就是$n=2$,也就是平方根($y = \sqrt{x}$)

基本超越函數

非代數函數即為超越函數.

  1. 指數函數: $y=a^x$(a為非1正數) 當0<a<1時遞減,a>1時遞增
  2. 雙曲函數: 形式上相似於三角函數.
  3. 對數: $y=\log_ax$(a為非1正數)為以a為底對數,指數函數的反函數; 用於求解指數方程.
自然對數$y=\ln x$為以e為底對數
常用對數$y=\lg x$為以10為底對數
二進對數$y=\log_2x$為以2為底對數
不定對數
  1. 冪函數:$y=x^k$
  1. 周期函數
三角函數: 正弦, 餘弦, 正切等.; 主要用於幾何學和描述周期現象. 參閱古德曼函數.
鋸齒波
方波函數
三角波

特殊函數

  1. 基本特殊函數
  • 指示函數:
$1_{A}(x) = \begin{cases}\begin{matrix} 1 & (x\in A) \\ 0 & (x \not\in A) \end{matrix}\end{cases}$
若以$\mathbb{Q}$表示有理數系,$1_{\mathbb{Q}}(x)$特稱為狄利克雷函數。
  • 階梯函數.
取整函數:
$[x]=\max \,\{n\in \mathbb {Z} \mid n\leq x\}$
單位階躍函數:
$H(t) = \begin{cases}\begin{matrix} 0 & (t<0) \\ 1 & (t\geq 0) \end{matrix}\end{cases}$
符號函數:
$\text{sgn}(t) = \begin{cases}\begin{matrix} 1 & (t>0) \\ 0 & (t=0) \\ -1 & (t<0)\end{matrix}\end{cases}$
  • 絕對值函數: 為某點到原點的距離.\
  • 狄拉克泛函(俗稱的狄拉克函數):
$C^{\infty}(\mathbb{R})$代表所有定義域在$\mathbb{R}$,但
$\operatorname{supp} f=\{r\in \mathbb{R}\,|\,f(r)\neq 0\}$
是緊緻的(這個術語的意思留當課後習題),且可無限微分的實數函數$f$的集合(俗稱定義於$\mathbb{R}$且有緊支持的光滑函數空間)
所謂的狄拉克泛函擎天柱函數,就是$\delta:C^{\infty}(\mathbb{R})\to\mathbb{R}$滿足

$$\delta[f] = f(0)$$

函數舞

由函數娘獨創的一套舞蹈,曾在中學生階層中瘋傳,眾學生紛紛表示自從學習了此舞蹈後,與函數娘親近了許多。

下圖是函數舞的教程

此圖中$\sin{x}$ 的舞蹈動作做反了←你不把身體當y軸的話,就可以認為它沒啥問題.jpg

函數舞


外部鏈接

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