什麼是函數?

在數學意義上，一個函數表示每個輸入值對應唯一輸出值。函數f中對應輸入值的輸出值x的標準符號為f(x)。一個包含一個函數的所有輸入值的集合被稱作這個函數的值域。這個所有輸入值的集合被稱作函數值。

例如，表達式f(x) = x2 表示了一個函數f，其中每個輸入值x都與唯一輸出值x2相聯繫。因此，如果一個輸入值為3，那麼它所對應的輸出值為9。一旦一個函數f被定義，例如，就可以被寫為f(4) = 16。

在數學中，用像f這樣臨時的名字來表述函數是一個不常見的操作；在下一段中我們也許會定義f(x) = 2x+1，那麼f(4) = 9。當一個函數名稱不再被需要的時候，我們經常使用y=x2這樣的格式。

從輸入值集合X 到可能的輸出值集合Y 的函數f（記作 f : X → Y）是X與Y的關係，滿足如下條件：

f 是完全的：對X 中任一元素x 都有集合Y 中的元素y 滿足x f y （x 與y 是f 相關的）。即，對每一個輸入值，Y 中都有至少一個與之對應的輸出值。
f 是多對一的：若x f y 且x f z ，則y = z 。即，多個輸入可以映射到一個輸出，但一個輸入不能映射到多個輸出。
定義域中任一x 在對映域中唯一對應的y 記為f(x)。

比上面定義更簡明的表述如下：從X 映射到Y 的函數f 是X 與Y 的直積X × Y 的子集。X 中任一x 都與Y 中的y 唯一對應，且有序對(x, y)屬於f 。

X與Y的關係若滿足條件(1)，則為多值函數。函數都是多值函數，但多值函數不都是函數。X與Y的關係若滿足條件(2)，則為偏函數。函數都是偏函數，但偏函數不都是函數。除非特別指明，本百科全書中的「函數」總是指同時滿足以上兩個條件的關係。

函數
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函數f的部分圖像。每個實數的x都與f(x) = x3 − 9x相聯繫。在數學意義上，一個函數表示每個輸入值對應唯一輸出值。函數f中對應輸入值的輸出值x的標準符號為f(x)。一個包含一個函數的所有輸入值的集合被稱作這個函數的值域。這個所有輸入值的集合被稱作函數值。

例如，表達式f(x) = x2 表示了一個函數f，其中每個輸入值x都與唯一輸出值x2相聯繫。因此，如果一個輸入值為3，那麼它所對應的輸出值為9。一旦一個函數f被定義，例如，就可以被寫為f(4) = 16。

在數學中，用像f這樣臨時的名字來表述函數是一個不常見的操作；在下一段中我們也許會定義f(x) = 2x+1，那麼f(4) = 9。當一個函數名稱不再被需要的時候，我們經常使用y=x2這樣的格式。

如果一個函數經常被使用，它也許會被給予一個永久的名稱，例如，

. 表示x的平方為x2.
一個函數的基本特質是，對於每一個輸入值都有唯一輸出值與其對應。因此，例如，

.表示x的平方根為
它並不被定義為一個函數，因為它可能含有兩個輸出值。例如,9的平方根是是3和-3。要將一個平方根定義為一個函數，必須明確地選擇一個平方根。定義

.表示x的正平方根為
對於任何非負輸入值，選擇那個非負的平方根作為它的輸出值。

一個函數並不一定與數字有關。有一個與數字無關函數的例子是，指定每個國家當前的首都，那麼，在這個函數里，

首都（法國）＝巴黎。

一個更精確，但是仍然非正式的定義如下。令A和B為集合 s。在一個從A到B的函數中，對於每個元素A，都有任意一個被限定的唯一元素B與其對應。集合A被稱為函數的值域，而集合B被稱為函數的陪域。

在一些文章——比如lambda 演算——的觀念中，函數可能被認為是原始的、結構不全面、不完整的，而不是被完善的理論所定義的。

在更廣的數學領域內，術語對應、映射、變換通常是函數的同義詞或近義詞。無論如何在一些文章中它們也許會被定義為更多的專業含義。例如，在拓撲里一個對應關係有時被定義成一個連續函數。

概述
簡而言之，函數是將唯一的輸出值賦予每一輸入的「法則」。這一「法則」可以用函數表達式、數學關係，或者一個將輸入值與輸出值對應列出的簡單表格來表示。函數最重要的性質是其決定性，即同一輸入總是對應同一輸出（注意，反之未必成立）。從這種視角，可以將函數看作「機器」或者「黑盒」，它將有效的輸入值變換為唯一的輸出值。通常將輸入值稱作函數的參數，將輸出值稱作函數的值。

最常見的函數的參數和函數值都是數，其對應關係用函數式表示，函數值可以通過直接將參數值代入函數式得到。如下例，
f(x) = x2 ，x 的平方即是函數值。
也可以將函數很簡單的推廣到與多個參量相關的情況。例如：
g(x,y) = xy 有兩個參量x和y，以乘積xy為值。與前面不同，這一「法則」與兩個輸入相關。其實，可以將這兩個輸入看作一個有序對(x, y），記g為以這個有序對(x, y）作參數的函數，這個函數的值是xy。
科學研究中經常出現未知或不能給出表達式的函數。例如地球上不同時刻溫度的分佈，這一函數以地點和時間為參量，以某一地點、某一時刻的溫度作為輸出。
函數的概念並不局限於數的計算，甚至也不局限於計算。函數的數學概念更為寬泛，而且不僅僅包括數之間的映射關係。函數將「定義域」（輸入集）與「對映域」（可能輸出集）聯繫起來，使得定義域的每一個元素都唯一對應對映域中的一個元素。函數，如下文所述，被抽象定義為確定的數學關係。由於函數定義的一般性，函數概念對於幾乎所有的數學分支都是很基本的。

[編輯] 歷史
函數這個數學名詞是萊布尼茲在1694年開始使用的，以描述曲線的一個相關量，如曲線的斜率或者曲線上的某一點。萊布尼茲所指的函數現在被稱作可導函數，數學家之外的普通人一般接觸到的函數即屬此類。對於可導函數可以討論它的極限和導數。此兩者描述了函數輸出值的變化同輸入值變化的關係，是微積分學的基礎。

1718年，約翰·貝努里（en:Johann Bernoulli）把函數定義為「一個變數的函數是指由這個變數和常量以任何一種方式組成的一種量。」1748年，約翰·貝努里的學生歐拉（Leonhard Euler）在《無窮分析引論》一書中說：「一個變數的函數是由該變數和一些數或常量以任何一種方式構成的解析表達式」。例如f(x) = sin(x) + x3。1775年，歐拉在《微分學原理》一書中又提出了函數的一個定義：「如果某些量以如下方式依賴於另一些量，即當後者變化時，前者本身也發生變化，則稱前一些量是後一些量的函數。」
19世紀的數學家開始對數學的各個分支作規範整理。維爾斯特拉斯（Karl Weierstrass）提出將微積分學建立在算術，而不是幾何的基礎上，因而更趨向於歐拉的定義。
通過擴展函數的定義，數學家能夠對一些「奇怪」的數學對象進行研究，例如不可導的連續函數。這些函數曾經被認為只具有理論價值，遲至20世紀初時它們仍被視作「怪物」。稍後，人們發現這些函數在對如布朗運動之類的物理現象進行建模時有重要的作用。
到19世紀末，數學家開始嘗試利用集合論來規範數學。他們試圖將每一類數學對象定義為一個集合。狄利克雷（Johann Peter Gustav Lejeune Dirichlet）給出了現代正式的函數定義（參見下文#正式定義）。狄利克雷的定義將函數視作數學關係的特例。然而對於實際應用的情況，現代定義和歐拉定義的區別可以忽略不計。

[編輯] 正式定義
從輸入值集合X 到可能的輸出值集合Y 的函數f（記作 f : X → Y）是X與Y的關係，滿足如下條件：

f 是完全的：對X 中任一元素x 都有集合Y 中的元素y 滿足x f y （x 與y 是f 相關的）。即，對每一個輸入值，Y 中都有至少一個與之對應的輸出值。
f 是多對一的：若x f y 且x f z ，則y = z 。即，多個輸入可以映射到一個輸出，但一個輸入不能映射到多個輸出。
定義域中任一x 在對映域中唯一對應的y 記為f(x)。

比上面定義更簡明的表述如下：從X 映射到Y 的函數f 是X 與Y 的直積X × Y 的子集。X 中任一x 都與Y 中的y 唯一對應，且有序對(x, y)屬於f 。

X與Y的關係若滿足條件(1)，則為多值函數。函數都是多值函數，但多值函數不都是函數。X與Y的關係若滿足條件(2)，則為偏函數。函數都是偏函數，但偏函數不都是函數。除非特別指明，本百科全書中的「函數」總是指同時滿足以上兩個條件的關係。

在數學意義上，一個函數表示每個輸入值對應唯一輸出值。函數f中對應輸入值的輸出值x的標準符號為f(x)。一個包含一個函數的所有輸入值的集合被稱作這個函數的值域。這個所有輸入值的集合被稱作函數值。

例如，表達式f(x) = x2 表示了一個函數f，其中每個輸入值x都與唯一輸出值x2相聯繫。因此，如果一個輸入值為3，那麼它所對應的輸出值為9。一旦一個函數f被定義，例如，就可以被寫為f(4) = 16。

在數學中，用像f這樣臨時的名字來表述函數是一個不常見的操作；在下一段中我們也許會定義f(x) = 2x+1，那麼f(4) = 9。當一個函數名稱不再被需要的時候，我們經常使用y=x2這樣的格式。

從輸入值集合X 到可能的輸出值集合Y 的函數f（記作 f : X → Y）是X與Y的關係，滿足如下條件：

f 是完全的：對X 中任一元素x 都有集合Y 中的元素y 滿足x f y （x 與y 是f 相關的）。即，對每一個輸入值，Y 中都有至少一個與之對應的輸出值。
f 是多對一的：若x f y 且x f z ，則y = z 。即，多個輸入可以映射到一個輸出，但一個輸入不能映射到多個輸出。
定義域中任一x 在對映域中唯一對應的y 記為f(x)。

比上面定義更簡明的表述如下：從X 映射到Y 的函數f 是X 與Y 的直積X × Y 的子集。X 中任一x 都與Y 中的y 唯一對應，且有序對(x, y)屬於f 。

X與Y的關係若滿足條件(1)，則為多值函數。函數都是多值函數，但多值函數不都是函數。X與Y的關係若滿足條件(2)，則為偏函數。函數都是偏函數，但偏函數不都是函數。除非特別指明，本百科全書中的「函數」總是指同時滿足以上兩個條件的關係。

例如這條式:y=x^2-9
y就是x的函數,因為無論x是什麼數,y只會有相對的值,即是若x=2,那y就是-5,而不會有y=+5或y=-5,即是若式子是函數,則x=某數時,y不會出現兩個或以上的答案.
相反,這條式:y^2=4x,那麼y就不是x的函數,因為當x=4時
y^2=4(4)
y^2=16
y=+4或-4(即有兩個答案,所以y不是x的函數)
你可以代其它數入這條式試試看