Реалне функције реалне промењиве

Нека су AA и BB подскупови реалних бројева R\mathbb{R}. Једнозначно пресликавање ff скупа AA у скуп BB назива се реална функција једне реалне промењиве или краће функција.

Скуп AA је област дефинисаности функције ( домен ) ff и означава се са D(f)D\left( f \right). 

Скуп BB је скуп вредности функције ( кодомен ) ff и означава се са CD(f){C_D}\left( f \right).

Елемент y∈CD(f)y \in {C_D}\left( f \right), који је слика елемента x∈D(f)x \in D\left( f \right), означава се са f(x)f\left( x \right) и назива се вредност функције ff у тачки xx.

Функција ff је потпуно дефинисана, ако је позната област њене дефинисаности и ако је за сваку вредност x∈D(f)x \in D\left( f \right), позната вредност функције f(x)f\left( x \right), тј. познато је правило по којем се одређује то значење.

Симбол ff означава функцију, а f(x)f\left( x \right) је вредност функције ff за x∈D(f)x \in D\left( f \right). Када се ради једноставности користи израз "функција f(x)f\left( x \right)", под тим се подразумева функција дефинисана са x↦f(x)x \mapsto f\left( x \right), за x∈D(f)x \in D\left( f \right).

Произвољно x∈D(f)x \in D\left( f \right) назива се независна промењива или аргумент, а y∈CD(f)y \in {C_D}\left( f \right) зависна промењива.

Нека су aa и bb реални бројеви. Област дефинисаности функције може да буде:

  1. ограничен отворен интеграл (a,b)+{x∈R:a<x<b}\left( {a,b} \right) + \left\{ {x \in \mathbb{R}:a < x < b} \right\},
  2. неограничен отворени интервал (a,∞)+{x∈R:a<x}\left( {a,\infty } \right) + \left\{ {x \in \mathbb{R}:a < x} \right\},
  3. неограничен отворени интервал (−∞,b)={x∈R:x<b}\left( { - \infty ,b} \right) = \left\{ {x \in \mathbb{R}:x < b} \right\},
  4. ограничен затворен интервал [a,b]={x∈R:a⩽x⩽b}\left[ {a,b} \right] = \left\{ {x \in \mathbb{R}:a \leqslant x \leqslant b} \right\},
  5. нека комбинација ових интервала, добијена пресеком и унијом.

Скупови реалних бројева који задовољавају услове 

a⩽x<b,a<x⩽b,a⩽xa \leqslant x < b,a < x \leqslant b,a \leqslant x и x⩽bx \leqslant b

називају се полуотворени интервали, и означавају се са

[a,b),(a,b],[a,+∞)\left[ {a,b} \right),\left( {a,b} \right],\left[ {a, + \infty } \right) и (−∞,b]\left( { - \infty ,b} \right], респективно.

Реална функција f:A→Bf: A \to B, где су A,B⊆RA, B \subseteq \mathbb{R}, је пресликавање које сваком броју x∈Ax \in A додељује тачно један број f(x)∈Bf(x) \in B. Скуп AA је домен D(f)D(f), а xx је независна променљива или аргумент. Вредност y=f(x)y = f(x) је зависна променљива, а скуп вредности обележава се са CD(f)C_D(f). Функција је потпуно задата тек кад су познати и домен и правило.

Домен је најчешће интервал: отворен (a,b)(a, b), затворен [a,b][a, b], полуотворен [a,b)[a, b) или унија интервала. Ако домен није задат, узима се највећи скуп на ком формула има смисла: именилац различит од нуле, израз под парним кореном ненегативан, аргумент логаритма позитиван.

1020304050200040006000800010.0000x (l)c (дин.)x = 38c
12 l
190 дин.
Највише литара
38 l
Највећа цена
7220 дин.
Домен функције cc је [0,50−v][0, 50 - v], јер толико литара још стаје у резервоар, а скуп вредности је [0,p(50−v)][0, p(50 - v)]. Изван домена формула c(x)=pxc(x) = px и даље даје број, на испрекиданом делу, али то није вредност ове функције.

Свака формула која од једног броја прави тачно један други је функција: цена горива зависи од броја литара, рачун за струју од потрошених kWh, а доза лека од телесне масе пацијента.

Точење горива

У резервоару од 50 l има још 12 l горива, а литар кошта 190 динара. Цена точења xx литара је c(x)=190xc(x) = 190x. Одредите домен и скуп вредности ове функције и израчунајте колико кошта 25 l.

Решење

  1. Не може се сипати мање од 0 l ни више од 50−12=3850 - 12 = 38 l, па је D(c)=[0,38]D(c) = [0, 38], затворен интервал.
  2. Функција расте, па је најмања вредност c(0)=0c(0) = 0, а највећа c(38)=190⋅38=7220c(38) = 190 \cdot 38 = 7220 динара. Скуп вредности је [0,7220][0, 7220].
  3. Број 25 припада домену, па је c(25)=190⋅25=4750c(25) = 190 \cdot 25 = 4750 динара.
  4. Вредност c(40)c(40) не постоји: 40 l не стаје у резервоар, иако формула даје број.

Одговор: Домен је [0,38][0, 38], скуп вредности [0,7220][0, 7220], а 25 l горива кошта 4750 динара.

Задатак за вежбу

Одредите домен функције f(x)=x+3x−1f(x) = \frac{\sqrt{x + 3}}{x - 1} и израчунајте f(6)f(6).

Прикажи решење

Мора бити x+3⩾0x + 3 \geqslant 0 и x−1≠0x - 1 \ne 0, па је D(f)=[−3,1)∪(1,∞)D(f) = [-3, 1) \cup (1, \infty), а f(6)=95=35f(6) = \frac{\sqrt{9}}{5} = \frac{3}{5}.