फलन (गणित): Difference between revisions

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गणित में, एक समुच्चय से एक फलन (गणित) {{Mvar|X}} एक सेट के लिए {{Mvar|Y}} के प्रत्येक तत्व को असाइन करता है {{Mvar|X}} का एक तत्व {{Mvar|Y}}.<ref name=halmos>{{harvnb |Halmos |1970 |p=30}}; the words '''map''', '''mapping''', '''transformation''', '''correspondence''', and '''operator''' are often used synonymously.</ref> सेट {{Mvar|X}} फ़ंक्शन के फ़ंक्शन का डोमेन कहा जाता है<ref>{{harvnb|Halmos|1970}}</ref> और सेट {{Mvar|Y}} फ़ंक्शन का [[कोडोमेन]] कहा जाता है।<ref name=codomain>Codomain ''Encyclopedia of Mathematics'' [http://encyclopediaofmath.org/index.php?title=Codomain&oldid=35690 Codomain. ''Encyclopedia of Mathematics'']</ref> {{Citation needed|reason=The current citations do not match the text of the article.|date=August 2022}}
गणित में, समुच्चय {{Mvar|X}} से समुच्चय {{Mvar|Y}} तक फलन (गणित) {{Mvar|X}} के प्रत्येक अवयव को {{Mvar|Y}} का उचित अवयव प्रदान करता है।<ref name="halmos">{{harvnb |Halmos |1970 |p=30}}; the words '''map''', '''mapping''', '''transformation''', '''correspondence''', and '''operator''' are often used synonymously.</ref> इस प्रकार समूह {{Mvar|X}} को फलन का कार्यक्षेत्र कहा जाता है<ref>{{harvnb|Halmos|1970}}</ref> और समूह {{Mvar|Y}} को फलन का [[कोडोमेन|उपकार्यक्षेत्र]] कहा जाता है।<ref name=codomain>Codomain ''Encyclopedia of Mathematics'' [http://encyclopediaofmath.org/index.php?title=Codomain&oldid=35690 Codomain. ''Encyclopedia of Mathematics'']</ref>  
फलन की धारणा के लिए सबसे पहले ज्ञात दृष्टिकोण को फारसी गणितज्ञ अल-बिरूनी के कार्यों में देखा जा सकता है।<ref>{{Cite book |last=Medvedev |first=F. A. |url=https://books.google.com/books?id=rqmABwAAQBAJ&dq=al+biruni+first+to+study+mathematical+function&pg=PA30 |title=वास्तविक कार्यों के इतिहास से दृश्य|date=2012-12-06 |publisher=Birkhäuser |isbn=978-3-0348-8660-4 |language=en}}</ref> [[शराफ अल-दीन अल-तुसी]] में।<ref>{{Cite journal |last1=Katz |first1=V. |last2=Barton |first2=B. |date=2007 |title=शिक्षण के लिए निहितार्थ के साथ बीजगणित के इतिहास में चरण|journal=Educational Studies in Mathematics |volume=66 |issue=2 |pages=185–201 |url=https://www.semanticscholar.org/paper/Stages-in-the-History-of-Algebra-with-Implications-Katz-Barton/dc525a55b020e13a65595d19e3db9f3a808d98d1 |doi=10.1007/S10649-006-9023-7|s2cid=120363574 }}</ref> कार्य मूल रूप से इस बात का आदर्शीकरण थे कि कैसे एक भिन्न मात्रा दूसरी मात्रा पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, किसी [[ग्रह]] की स्थिति समय का फलन है। कार्य अवधारणा का इतिहास, इस अवधारणा को 17वीं शताब्दी के अंत में [[अतिसूक्ष्म कलन]] के साथ विस्तृत किया गया था, और 19वीं शताब्दी तक, जिन कार्यों पर विचार किया गया था, वे अलग-अलग कार्य थे (अर्थात, उनके पास उच्च स्तर की नियमितता थी)। 19वीं शताब्दी के अंत में सेट सिद्धांत के संदर्भ में एक समारोह की अवधारणा को औपचारिक रूप दिया गया था, और इसने अवधारणा के अनुप्रयोग के डोमेन को बहुत बढ़ा दिया।


एक फ़ंक्शन को अक्सर अक्षरों द्वारा निरूपित किया जाता है जैसे {{mvar|f}}, {{mvar|g}} तथा {{mvar|h}}, और फ़ंक्शन का मान {{Mvar|f}} एक तत्व पर {{Mvar|x}} इसके डोमेन का द्वारा दर्शाया गया है {{Math|''f''(''x'')}}; किसी विशेष इनपुट मान पर फ़ंक्शन मूल्यांकन से उत्पन्न संख्यात्मक मान को प्रतिस्थापित करके निरूपित किया जाता है {{mvar|x}} इस मूल्य के साथ; उदाहरण के लिए, का मूल्य {{mvar|f}} पर {{Math|''x'' {{=}} 4}} द्वारा निरूपित किया जाता है {{math|''f''(4)}}. जब फ़ंक्शन का नाम नहीं है और एक [[अभिव्यक्ति (गणित)]] द्वारा दर्शाया गया है {{mvar|E}}, फ़ंक्शन का मान पर, कहते हैं, {{Math|''x'' {{=}} 4}} द्वारा दर्शाया जा सकता है {{Math|1=''E''{{!}}<sub>''x''{{=}}4</sub>}}. उदाहरण के लिए, पर मान {{math|4}} उस फ़ंक्शन का जो मैप करता है {{mvar|x}} प्रति <math>(x+1)^2</math> द्वारा दर्शाया जा सकता है <math>\left.(x+1)^2\right\vert_{x=4}</math> (जिसके परिणामस्वरूप {{math|25).}}{{cn|date=July 2022}}
सामान्यतः फलन की धारणा के लिए सबसे पहले ज्ञात दृष्टिकोण को फारसी गणितज्ञ अल-बिरूनी के कार्यों में देखा जा सकता है।<ref>{{Cite book |last=Medvedev |first=F. A. |url=https://books.google.com/books?id=rqmABwAAQBAJ&dq=al+biruni+first+to+study+mathematical+function&pg=PA30 |title=वास्तविक कार्यों के इतिहास से दृश्य|date=2012-12-06 |publisher=Birkhäuser |isbn=978-3-0348-8660-4 |language=en}}</ref> [[शराफ अल-दीन अल-तुसी]] में<ref>{{Cite journal |last1=Katz |first1=V. |last2=Barton |first2=B. |date=2007 |title=शिक्षण के लिए निहितार्थ के साथ बीजगणित के इतिहास में चरण|journal=Educational Studies in Mathematics |volume=66 |issue=2 |pages=185–201 |url=https://www.semanticscholar.org/paper/Stages-in-the-History-of-Algebra-with-Implications-Katz-Barton/dc525a55b020e13a65595d19e3db9f3a808d98d1 |doi=10.1007/S10649-006-9023-7|s2cid=120363574 }}</ref> कार्य मूल रूप से इस बात के आदर्शीकरण थे कि कैसे भिन्न मात्रा दूसरी मात्रा पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, किसी [[ग्रह]] की स्थिति समय का फलन होता है। अतः कार्य अवधारणा का इतिहास, इस अवधारणा को 17वीं शताब्दी के अंत में [[अतिसूक्ष्म कलन]] के साथ विस्तृत किया गया था और 19वीं शताब्दी तक जिन कार्यों पर विचार किया गया था, वह भिन्न-भिन्न कार्य थे (अर्थात्, उनके समीप उच्च स्तर की नियमितता होती थी)। इस प्रकार 19वीं शताब्दी के अंत में समूह सिद्धांत के संदर्भ में फलन की अवधारणा को औपचारिक रूप दिया गया था और इसने अवधारणा के अनुप्रयोग के कार्यक्षेत्र को अधिक बढ़ा दिया था।
एक फ़ंक्शन विशिष्ट रूप से सभी [[जोड़ी (गणित)]] के सेट द्वारा दर्शाया गया है {{math|(''x'', ''f''{{hair space}}(''x''))}}, जिसे फ़ंक्शन का ग्राफ़ कहा जाता है, फ़ंक्शन को दर्शाने का एक लोकप्रिय साधन है।<ref group="note">This definition of "graph" refers to a ''set'' of pairs of objects. Graphs, in the sense of ''diagrams'', are most applicable to functions from the real numbers to themselves. All functions can be described by sets of pairs but it may not be practical to construct a diagram for functions between other sets (such as sets of matrices).</ref><ref>{{Cite web|title=फ़ंक्शन {{!}} परिभाषा, प्रकार, उदाहरण और तथ्य| url=https://www.britannica.com/science/function-mathematics|access-date=2020-08-17|website=Encyclopedia Britannica|language=en}}</ref> जब डोमेन और कोडोमेन वास्तविक संख्याओं के सेट होते हैं, तो ऐसी प्रत्येक जोड़ी को विमान में एक बिंदु के कार्टेशियन निर्देशांक के रूप में माना जा सकता है।


[[विज्ञान]], [[अभियांत्रिकी]] और गणित के अधिकांश क्षेत्रों में कार्यों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। यह कहा गया है कि गणित के अधिकांश क्षेत्रों में कार्य जांच की केंद्रीय वस्तु हैं।{{sfn |Spivak |2008 |p=39}}
फलन को अधिकांशतः अक्षरों द्वारा निरूपित किया जाता है जैसे {{mvar|f}}, {{mvar|g}} तथा {{mvar|h}} और फलन का मान {{Mvar|f}} तत्व पर {{Mvar|x}} कार्यक्षेत्र के {{Math|''f''(''x'')}} द्वारा दर्शाया गया है। किसी विशेष इनपुट मान पर फलन मूल्यांकन से उत्पन्न संख्यात्मक मान को {{mvar|x}} इस मूल्य के साथ प्रतिस्थापित करके निरूपित किया जाता है। उदाहरण के लिए, {{Math|''x'' {{=}} 4}} पर {{mvar|f}} का मान {{math|''f''(4)}} निरूपित किया जाता है। जब फलन का नाम नहीं होता है और [[अभिव्यक्ति (गणित)]] {{mvar|E}} द्वारा दर्शाया गया है, अतः तब फलन के मान पर मान लीजिए, {{Math|''x'' {{=}} 4}} को {{Math|1=''E''{{!}}<sub>''x''{{=}}4</sub>}} द्वारा दर्शाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, फलन के {{math|4}} पर मान जो {{mvar|x}} को मानचित्र करता है {{mvar|x}} प्रति <math>(x+1)^2</math> द्वारा दर्शाया जा सकता है। <math>\left.(x+1)^2\right\vert_{x=4}</math> (जिसका परिणाम 25 होता है)।


[[File:Function machine2.svg|thumb|right|एक मशीन या [[ब्लैक बॉक्स]] के रूप में रूपक के रूप में वर्णित फ़ंक्शन का योजनाबद्ध चित्रण जो प्रत्येक इनपुट के लिए एक संबंधित आउटपुट देता है]]
फलन विशिष्ट रूप से सभी [[जोड़ी (गणित)]] {{math|(''x'', ''f''{{hair space}}(''x''))}} के समूह द्वारा विशिष्ट रूप से दर्शाया जाता है, जिसे फलन का ग्राफ़ कहा जाता है, फलन को दर्शाने का लोकप्रिय साधन होता है।<ref group="note">This definition of "graph" refers to a ''set'' of pairs of objects. Graphs, in the sense of ''diagrams'', are most applicable to functions from the real numbers to themselves. All functions can be described by sets of pairs but it may not be practical to construct a diagram for functions between other sets (such as sets of matrices).</ref><ref>{{Cite web|title=फ़ंक्शन {{!}} परिभाषा, प्रकार, उदाहरण और तथ्य| url=https://www.britannica.com/science/function-mathematics|access-date=2020-08-17|website=Encyclopedia Britannica|language=en}}</ref> जब कार्यक्षेत्र और उपकार्यक्षेत्र वास्तविक संख्याओं के समूह होते हैं, तब ऐसी प्रत्येक जोड़ी को विमान में बिंदु के कार्टेशियन निर्देशांक के रूप में माना जा सकता है।
[[Image:Graph of example function.svg|thumb|right|लाल वक्र एक फ़ंक्शन का ग्राफ़ है, क्योंकि किसी भी [[लंबवत रेखा परीक्षण]] में वक्र के साथ ठीक एक क्रॉसिंग पॉइंट होता है।]]


[[File:Function color example 3.svg|thumb|एक फ़ंक्शन जो चार रंगीन आकृतियों में से किसी को भी उसके रंग से जोड़ता है।]]
[[विज्ञान]], [[अभियांत्रिकी]] और गणित के अधिकांश क्षेत्रों में कार्यों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। यह कहा गया है कि गणित के अधिकांश क्षेत्रों में कार्य "जांच की केंद्रीय वस्तु" होती हैं।{{sfn |Spivak |2008 |p=39}}
 
[[File:Function machine2.svg|thumb|right|मशीन या [[ब्लैक बॉक्स]] के रूप में रूपक के रूप में वर्णित फलन का योजनाबद्ध चित्रण जो प्रत्येक इनपुट के लिए संबंधित आउटपुट देता है।]]
[[Image:Graph of example function.svg|thumb|right|लाल वक्र फलन का ग्राफ़ है, जिससे कि किसी भी [[लंबवत रेखा परीक्षण]] में वक्र के साथ उचित बिंदु प्रतिछेद होता है।]]
 
[[File:Function color example 3.svg|thumb|फलन जो चार रंगीन आकृतियों में से किसी को भी उसके रंग से जोड़ता है।]]


== परिभाषा ==
== परिभाषा ==
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| direction = vertical
| direction = vertical
| image1    = Injection keine Injektion 2a.svg
| image1    = Injection keine Injektion 2a.svg
| caption1  = Diagram of a function, with domain {{math|1=''X'' = {1, 2, 3} }} and codomain {{math|1=''Y'' = {A, B, C, D} }}, which is defined by the set of ordered pairs {{math|{(1, D), (2, C), (3, C)} }}. The image/range is the set {{math|{C, D} }}.
| caption1  = कार्यक्षेत्र {{math|1=''X'' = {1, 2, 3} }} और उपकार्यक्षेत्र {{math|1=''Y'' = {A, B, C, D} }}, के साथ फलन का आरेख, जो आदेशित जोड़े {{math|{(1, D), (2, C), (3, C)} }}. के समूह द्वारा परिभाषित किया गया है ), {{math|{C, D} }}.
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| image2    = Injection keine Injektion 1.svg
| image2    = Injection keine Injektion 1.svg
| caption2  = This diagram, representing the set of pairs {{math|{(1,D), (2,B), (2,C)} }}, does ''not'' define a function. One reason is that 2 is the first element in more than one ordered pair, {{math|(2, B)}} and {{math|(2, C)}}, of this set.  Two other reasons, also sufficient by themselves, is that neither 3 nor 4 are first elements (input) of any ordered pair therein.
| caption2  = जोड़े {{math|{(1,D), (2,B), (2,C)} }}, के समूह का प्रतिनिधित्व करने वाला यह आरेख, फलन को परिभाषित नहीं करता है। कारण यह है कि 2 इस समूह के अधिक क्रमित युग्म, {{math|(2, B)}} और {{math|(2, C)}}, में पहला तत्व होता है। दो अन्य कारण, जो अपने आप में भी पर्याप्त हैं, यह है कि न तो 3 और न ही 4 किसी भी आदेशित जोड़े के पहले तत्व (इनपुट) होते हैं।
}}
}}
सेट से एक फ़ंक्शन (गणित) {{Mvar|X}} एक सेट के लिए {{Mvar|Y}} के एक तत्व का असाइनमेंट है {{Mvar|Y}} के प्रत्येक तत्व के लिए {{Mvar|X}}. सेट {{Mvar|X}} फ़ंक्शन और सेट के फ़ंक्शन का डोमेन कहा जाता है {{Mvar|Y}} फ़ंक्शन का कोडोमेन कहा जाता है।
समूह {{Mvar|X}} से समूह {{Mvar|Y}} तक का फलन (गणित) {{Mvar|X}} के प्रत्येक अवयव के लिए {{Mvar|Y}} के तत्व का नियतन है। इस प्रकार समूह {{Mvar|X}} को फलन का प्रांत कहा जाता है और समूह {{Mvar|Y}} को फलन का उपकार्यक्षेत्र कहा जाता है।


एक फ़ंक्शन, उसके डोमेन और उसके कोडोमेन को नोटेशन द्वारा घोषित किया जाता है {{math|''f'': ''X''→''Y''}}, और फ़ंक्शन का मान {{Mvar|f}} एक तत्व पर {{Mvar|x}} का {{Mvar|X}}, द्वारा चिह्नित {{Math|''f(x)''}}, की प्रतिमा कहलाती है {{mvar|x}} नीचे {{mvar|f}}, या का मूल्य {{mvar|f}} तर्क के लिए आवेदन किया {{mvar|x}}.
फलन, इसके कार्यक्षेत्र और इसके उपकार्यक्षेत्र को अंकन {{math|''f'': ''X''→''Y''}} द्वारा घोषित किया जाता है और {{Mvar|X}} के तत्व {{Mvar|x}} पर फलन {{Mvar|f}} का मान जिसे {{Math|''f(x)''}} द्वारा निरूपित किया जाता है, अतः इसको {{mvar|f}} के अंतर्गत {{Mvar|x}} की छवि कहा जाता है। इस प्रकार {{Mvar|f}} का मान तर्क {{Mvar|x}} पर प्रयुक्त होता है।


कार्यों को मानचित्र (गणित) या मानचित्रण भी कहा जाता है, हालांकि कुछ लेखक मानचित्रों और कार्यों के बीच कुछ अंतर करते हैं (देखें {{slink||Other terms}}).
कार्यों को मानचित्र (गणित) या मानचित्रण भी कहा जाता है, चूंकि कुछ लेखक मानचित्रों और कार्यों के मध्य कुछ अंतर करते हैं (देखें).


दो कार्य {{mvar|f}} तथा {{mvar|g}} समान हैं यदि उनके डोमेन और कोडोमेन सेट समान हैं और उनके आउटपुट मान पूरे डोमेन पर सहमत हैं। अधिक औपचारिक रूप से, दिया गया  {{math|''f'': ''X'' → ''Y''}} तथा {{math|''g'': ''X'' → ''Y''}}, अपने पास {{math|1=''f'' = ''g''}} अगर और केवल अगर {{math|1=''f''(''x'') = ''g''(''x'')}} सभी के लिए {{math|''x'' ∈ ''X''}}.{{sfn|Kaplan|1972|p=25}}<ref group="note">This follows from the [[axiom of extensionality]], which says two sets are the same if and only if they have the same members. Some authors drop codomain from a definition of a function, and in that definition, the notion of equality has to be handled with care; see, for example, {{cite web |url=https://math.stackexchange.com/q/1403122 |date=August 19, 2015 |title=When do two functions become equal? |work=[[Stack Exchange]] }}</ref>
सामान्यतः दो फलन {{mvar|f}} तथा {{mvar|g}} समान होते हैं यदि उनके कार्यक्षेत्र और उपकार्यक्षेत्र समूह समान होते हैं और उनके आउटपुट मान पूर्ण कार्यक्षेत्र पर सहमत होते हैं। इस प्रकार अधिक औपचारिक रूप से, दिए गए {{math|''f'': ''X'' → ''Y''}} तथा {{math|''g'': ''X'' → ''Y''}}, अपने समीप {{math|1=''f'' = ''g''}} होता है और यदि {{math|1=''f''(''x'') = ''g''(''x'')}} सभी के लिए {{math|''x'' ∈ ''X''}} होता है।{{sfn|Kaplan|1972|p=25}}<ref group="note">This follows from the [[axiom of extensionality]], which says two sets are the same if and only if they have the same members. Some authors drop codomain from a definition of a function, and in that definition, the notion of equality has to be handled with care; see, for example, {{cite web |url=https://math.stackexchange.com/q/1403122 |date=August 19, 2015 |title=When do two functions become equal? |work=[[Stack Exchange]] }}</ref>
किसी फ़ंक्शन को परिभाषित किए जाने पर डोमेन और कोडोमेन हमेशा स्पष्ट रूप से नहीं दिए जाते हैं, और कुछ (संभवतः कठिन) संगणना के बिना, कोई केवल यह जान सकता है कि डोमेन एक बड़े सेट में समाहित है। आमतौर पर, यह [[गणितीय विश्लेषण]] में होता है, जहां एक फ़ंक्शन {{nowrap|from {{mvar|X}} to {{mvar|Y}} "}} अक्सर एक ऐसे फ़ंक्शन को संदर्भित करता है जिसमें एक उचित उपसमुच्चय हो सकता है<ref group="note">called the ''domain of definition'' by some authors, notably computer science</ref> का {{mvar|X}} डोमेन के रूप में। उदाहरण के लिए, वास्तविक से वास्तविक तक एक फ़ंक्शन एक वास्तविक-मूल्यवान फ़ंक्शन का उल्लेख कर सकता है | एक वास्तविक चर के फ़ंक्शन का वास्तविक-मूल्यवान फ़ंक्शन। हालाँकि, वास्तविक से वास्तविक तक एक फ़ंक्शन का मतलब यह नहीं है कि फ़ंक्शन का डोमेन [[वास्तविक संख्या]]ओं का पूरा सेट है, लेकिन केवल यह कि डोमेन वास्तविक संख्याओं का एक सेट है जिसमें एक गैर-खाली [[खुला अंतराल]] होता है। ऐसे फलन को तब आंशिक फलन कहा जाता है। उदाहरण के लिए, यदि {{mvar|f}} एक ऐसा फ़ंक्शन है जिसमें वास्तविक संख्या डोमेन और कोडोमेन के रूप में होती है, फिर एक फ़ंक्शन मानचित्रण मान {{mvar|x}} मूल्य के लिए {{math|1=''g''(''x'') = {{sfrac|1|''f''(''x'')}}}} एक कार्य है {{mvar|g}} वास्तविक से वास्तविक तक, जिसका क्षेत्र वास्तविक का समुच्चय है {{mvar|x}}, ऐसा है कि {{math|''f''(''x'') ≠ 0}}.
 
किसी फ़ंक्शन की सीमा या किसी फ़ंक्शन की [[छवि (गणित)]] डोमेन में सभी तत्वों की छवि (गणित) का सेट है।<ref name="EOM Function"/><ref name="T&K Calc p.3">{{Taalman Kohn Calculus|p=3}}</ref><ref name="Trench RA pp.30-32">{{Trench Intro Real Analysis|pp=30–32}}</ref><ref name="TBB RA pp.A4-A5">{{Thomson Bruckner Bruckner Elementary Real Analysis|pp=A-4–A-5}}</ref>


किसी फलन को परिभाषित किए जाने पर कार्यक्षेत्र और उपकार्यक्षेत्र सदैव स्पष्ट रूप से नहीं दिए जाते हैं और कुछ (संभवतः कठिन) संगणना के बिना, कोई केवल यह जान सकता है कि कार्यक्षेत्र बड़े समूह में समाहित होता है। सामान्यतः, यह [[गणितीय विश्लेषण]] में होता है, जहां फलन {{nowrap|{{mvar|X}} से {{mvar|Y}} तक "}} अधिकांशतः ऐसे फलन को संदर्भित करता है जिसमें कार्यक्षेत्र के रूप में {{mvar|X}} का उचित उपसमुच्चय हो सकता है।<ref group="note">called the ''domain of definition'' by some authors, notably computer science</ref> उदाहरण के लिए, वास्तविक से वास्तविक तक फलन वास्तविक-मूल्यवान कार्य को संदर्भित कर सकता है। चूँकि, "वास्तविक से वास्तविक तक का कार्य" का तात्पर्य यह नहीं है कि फलन का कार्यक्षेत्र [[वास्तविक संख्या]]ओं का पूर्ण समूह होता है, किन्तु केवल यह है कि कार्यक्षेत्र वास्तविक संख्याओं का समूह है जिसमें गैर-रिक्त [[खुला अंतराल]] होता है। अतः ऐसे फलन को तब आंशिक फलन कहा जाता है। उदाहरण के लिए, यदि {{mvar|f}} ऐसा फलन है जिसमें वास्तविक संख्या कार्यक्षेत्र और उपकार्यक्षेत्र के रूप में होती है, तब फलन मान {{mvar|x}} को मान {{math|1=''g''(''x'') = {{sfrac|1|''f''(''x'')}}}} से मानचित्र करता है। इस प्रकार वास्तविक से वास्तविक तक फलन {{mvar|g}} होता है, जिसका कार्यक्षेत्र वास्तविक {{mvar|x}} का समुच्चय होता है। जैसे कि {{math|''f''(''x'') ≠ 0}}.


किसी फलन की श्रेणी या किसी फलन की [[छवि (गणित)]] कार्यक्षेत्र में सभी तत्वों की छवि (गणित) का समूह होता है।<ref name="EOM Function" /><ref name="T&K Calc p.3">{{Taalman Kohn Calculus|p=3}}</ref><ref name="Trench RA pp.30-32">{{Trench Intro Real Analysis|pp=30–32}}</ref><ref name="TBB RA pp.A4-A5">{{Thomson Bruckner Bruckner Elementary Real Analysis|pp=A-4–A-5}}</ref>
=== कुल, असमान संबंध ===
=== कुल, असमान संबंध ===


दो समुच्चयों के [[कार्तीय गुणन]]फल का कोई उपसमुच्चय {{math|''X''}} तथा {{math|''Y''}} एक [[द्विआधारी संबंध]] को परिभाषित करता है {{math|''R'' ⊆ ''X'' × ''Y''}} इन दो सेटों के बीच। यह तत्काल है कि एक मनमाना संबंध में जोड़े हो सकते हैं जो ऊपर दिए गए फ़ंक्शन के लिए आवश्यक शर्तों का उल्लंघन करते हैं।
दो समुच्चयों {{math|''X''}} तथा {{math|''Y''}} के [[कार्तीय गुणन]]फल का कोई उपसमुच्चय इन दो समूहों के मध्य [[द्विआधारी संबंध]] {{math|''R'' ⊆ ''X'' × ''Y''}} को परिभाषित करता है। यह तत्काल है कि अनैतिक संबंध में जोड़े हो सकते हैं जो ऊपर दिए गए फलन के लिए आवश्यक शर्तों का उल्लंघन करते हैं।


एक द्विआधारी संबंध एकतरफा संबंध है (जिसे सही-अद्वितीय भी कहा जाता है)।
द्विआधारी संबंध एकतरफा संबंध है (जिसे सही-अद्वितीय भी कहा जाता है)। यदि,
:<math>\forall x\in X, \forall y\in Y, \forall z\in Y, \quad ((x,y)\in R \land (x,z)\in R)\implies y=z.</math>
:<math>\forall x\in X, \forall y\in Y, \forall z\in Y, \quad ((x,y)\in R \land (x,z)\in R)\implies y=z.</math>
एक द्विआधारी संबंध [[कुल संबंध]] है यदि
द्विआधारी संबंध [[कुल संबंध]] है। यदि,
:<math>\forall x\in X, \exists y\in Y, \quad(x,y)\in R.</math>
:<math>\forall x\in X, \exists y\in Y, \quad(x,y)\in R.</math>
एक आंशिक कार्य एक द्विआधारी संबंध है जो एकतरफा है, और एक कार्य एक द्विआधारी संबंध है जो एकतरफा और कुल है।
आंशिक कार्य द्विआधारी संबंध होता है जो एकतरफा है और कार्य द्विआधारी संबंध है जो एकतरफा और कुल कार्य है।


संबंधों की भाषा में कार्यों और कार्यों की संरचना के विभिन्न गुणों को सुधारा जा सकता है।<ref name=RM>[[Gunther Schmidt]]( 2011) ''Relational Mathematics'', Encyclopedia of Mathematics and its Applications, vol. 132, sect 5.1 Functions, pp. 49–60, [[Cambridge University Press]] {{ISBN|978-0-521-76268-7}}</ref> उदाहरण के लिए, एक फलन एक अंतःक्षेपी फलन है यदि इसका विलोम संबंध है {{math|''R''<sup>T</sup> ⊆ ''Y'' × ''X''}} एकतरफा है, जहां विलोम संबंध को इस रूप में परिभाषित किया गया है {{math|1=''R''<sup>T</sup> = {{mset|(''y'', ''x'') | (''x'', ''y'') ∈ ''R''}}.}}
सामान्यतः संबंधों की भाषा में कार्यों और कार्यों की संरचना के विभिन्न गुणों का पुनर्निमाण किया जा सकता है।<ref name=RM>[[Gunther Schmidt]]( 2011) ''Relational Mathematics'', Encyclopedia of Mathematics and its Applications, vol. 132, sect 5.1 Functions, pp. 49–60, [[Cambridge University Press]] {{ISBN|978-0-521-76268-7}}</ref> उदाहरण के लिए, फलन अंतःक्षेपी होता है यदि इसका विलोम संबंध {{math|''R''<sup>T</sup> ⊆ ''Y'' × ''X''}} संयोजक होता है, जहां विलोम संबंध को {{math|1=''R''<sup>T</sup> = {{mset|(''y'', ''x'') | (''x'', ''y'') ∈ ''R''}}.}} के रूप में परिभाषित किया गया है।
=== घातांक समूह करें ===
{{see also|घातांक के रूप में समूह करता है।}}


 
सामान्यतः समूह से सभी कार्यों का समूह <math>X</math> समूह के लिए <math>Y</math> को सामान्य रूप में निरूपित किया जाता है।
=== घातांक सेट करें ===
{{see also|Exponentiation#Sets as exponents}}
एक सेट से सभी कार्यों का सेट <math>X</math> एक सेट के लिए <math>Y</math> सामान्यतः के रूप में निरूपित किया जाता है
:<math>Y^X,</math>
:<math>Y^X,</math>
जिसे पढ़ा जाता है <math>Y</math> सत्ता को <math>X</math>.
जिसे <math>Y</math> सत्ता को <math>X</math> पढ़ा जाता है।


यह संकेतन प्रतियों के [[अनुक्रमित परिवार]] के कार्टेशियन उत्पाद के लिए संकेतन के समान है <math>Y</math> द्वारा अनुक्रमित <math>X</math>:
यह संकेतन प्रतियों के [[अनुक्रमित परिवार|अनुक्रमित समूह]] के कार्टेशियन उत्पाद के लिए संकेतन के समान <math>Y</math> द्वारा अनुक्रमित <math>X</math> होता है।
:<math>Y^X=\prod_{x\in X}Y.</math>
:<math>Y^X=\prod_{x\in X}Y.</math>
इन दो नोटेशनों की पहचान इस तथ्य से प्रेरित है कि एक फ़ंक्शन <math>f</math> कार्टेशियन उत्पाद के तत्व के साथ पहचाना जा सकता है जैसे कि सूचकांक का घटक <math>x</math> है <math>f(x)</math>.
इन दो अंकनों की पहचान इस तथ्य से प्रेरित है कि फलन <math>f</math> कार्टेशियन उत्पाद के तत्व के साथ पहचाना जा सकता है जैसे कि सूचकांक <math>x</math> का घटक <math>f(x)</math> कहते है।


कब <math>Y</math> दो तत्व हैं, <math>Y^X</math> सामान्य रूप से निरूपित किया जाता है <math>2^X</math> और का [[सत्ता स्थापित]] कहा जाता है {{mvar|X}}. के सभी उपसमूहों के समुच्चय से इसकी पहचान की जा सकती है <math>X</math>, एक-से-एक पत्राचार के माध्यम से जो प्रत्येक सबसेट से जुड़ता है <math>S\subseteq X</math> कार्यक्रम <math>f</math> ऐसा है कि <math>f(x)=1</math> यदि <math>x\in X</math> तथा <math>f(x)=0</math> अन्यथा।
जब <math>Y</math> के दो तत्व होते हैं, तब <math>Y^X</math>को सामान्य रूप से निरूपित किया जाता है जिसे <math>2^X</math> और {{mvar|X}} का [[सत्ता स्थापित]] कहा जाता है। इसे सभी उपसमूहों के समुच्चय से इसकी पहचान की जा सकती है <math>X</math>, पत्राचार के माध्यम से जो प्रत्येक उपसमूह से जुड़ता है, तब <math>S\subseteq X</math> फलन <math>f</math> ऐसा है कि <math>f(x)=1</math> यदि <math>x\in X</math> तथा <math>f(x)=0</math> अन्यथा होता है।


== नोटेशन ==
== अंकन ==


कार्यों को निरूपित करने के लिए विभिन्न मानक तरीके हैं। सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला संकेतन कार्यात्मक संकेतन है, जो नीचे वर्णित पहला अंकन है।
कार्यों को निरूपित करने के लिए विभिन्न मानक विधि होती हैं। इस प्रकार सबसे अधिक प्रयोग किया जाने वाला संकेतन कार्यात्मक संकेतन होता है, जो नीचे वर्णित प्रथम अंकन होता है।


=== कार्यात्मक अंकन ===
=== कार्यात्मक अंकन ===
कार्यात्मक संकेतन में, फ़ंक्शन को तुरंत एक नाम दिया जाता है, जैसे {{mvar|f}}, और इसकी परिभाषा किसके द्वारा दी गई है {{mvar|f}} स्पष्ट तर्क करता है {{mvar|x}}, के संदर्भ में एक सूत्र का उपयोग करना {{Mvar|x}}. उदाहरण के लिए, वह फलन जो एक वास्तविक संख्या को इनपुट के रूप में लेता है और उस संख्या के साथ 1 को आउटपुट करता है, द्वारा निरूपित किया जाता है
कार्यात्मक संकेतन में, फलन को तत्काल नाम दिया जाता है, जैसे {{mvar|f}} और इसकी परिभाषा किसके द्वारा दी गई है {{mvar|f}} स्पष्ट तर्क के लिए करता है {{mvar|x}}, के संदर्भ में सूत्र का उपयोग करके {{Mvar|x}}. उदाहरण के लिए, वह फलन जो वास्तविक संख्या को इनपुट के रूप में लेता है और उस संख्या के साथ 1 को आउटपुट करता है और इसके द्वारा निरूपित किया जाता है।


:<math>f(x)=x+1</math>.
:<math>f(x)=x+1</math>.


यदि कोई फ़ंक्शन इस संकेतन में परिभाषित किया गया है, तो इसके डोमेन और कोडोमेन दोनों को निहित रूप से लिया जाता है <math>\R</math>, वास्तविक संख्याओं का समुच्चय। यदि सूत्र का मूल्यांकन सभी वास्तविक संख्याओं पर नहीं किया जा सकता है, तो डोमेन को परोक्ष रूप से अधिकतम उपसमुच्चय के रूप में लिया जाता है <math>\R</math> जिस पर सूत्र का मूल्यांकन किया जा सकता है; किसी फ़ंक्शन का डोमेन देखें।
यदि कोई फलन इस संकेतन में परिभाषित किया गया है, तब इसके कार्यक्षेत्र और उपकार्यक्षेत्र दोनों को निहित रूप से लिया जाता है <math>\R</math>, वास्तविक संख्याओं का समुच्चय। यदि सूत्र का मूल्यांकन सभी वास्तविक संख्याओं पर नहीं किया जा सकता है, तब कार्यक्षेत्र को परोक्ष रूप से अधिकतम उपसमुच्चय के रूप में लिया जाता है <math>\R</math> जिस पर सूत्र का मूल्यांकन किया जा सकता है। अतः किसी फलन का कार्यक्षेत्र देखें।


एक अधिक जटिल उदाहरण कार्य है
अधिक जटिल उदाहरण कार्य होता है।


:<math>f(x)=\sin(x^2+1)</math>.
:<math>f(x)=\sin(x^2+1)</math>.


इस उदाहरण में, function {{Mvar|f}} इनपुट के रूप में एक वास्तविक संख्या लेता है, इसका वर्ग करता है, फिर परिणाम में 1 जोड़ता है, फिर परिणाम की साइन लेता है, और आउटपुट के रूप में अंतिम परिणाम देता है।
इस उदाहरण में, फलन {{Mvar|f}} वास्तविक संख्या को इनपुट के रूप में लेता है, इसका वर्ग करता है, फिर परिणाम में 1 जोड़ता है, फिर परिणाम की ज्या लेता है और आउटपुट के रूप में अंतिम परिणाम देता है।


जब फ़ंक्शन को दर्शाने वाले प्रतीक में कई वर्ण होते हैं और कोई अस्पष्टता उत्पन्न नहीं हो सकती है, कार्यात्मक संकेतन के कोष्ठकों को छोड़ा जा सकता है। उदाहरण के लिए, लिखना आम बात है {{math|sin ''x''}} के बजाय {{math|sin(''x'')}}.
जब फलन को दर्शाने वाले प्रतीक में अनेक वर्ण होते हैं और कोई अस्पष्टता उत्पन्न नहीं हो सकती है। इस प्रकार कार्यात्मक संकेतन के कोष्ठकों को छोड़ा जा सकता है। उदाहरण के लिए, {{math|sin ''x''}} के स्थान पर {{math|sin(''x'')}} लिखना सामान्य बात है।


1734 में [[लियोनहार्ड यूलर]] द्वारा पहली बार कार्यात्मक संकेतन का उपयोग किया गया था।<ref>{{citation|author=Ron Larson, Bruce H. Edwards|title=Calculus of a Single Variable|page=19|year=2010|publisher=Cengage Learning|isbn=978-0-538-73552-0}}</ref> कुछ व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले कार्यों को एक प्रतीक द्वारा दर्शाया जाता है जिसमें कई अक्षर होते हैं (आमतौर पर दो या तीन, आमतौर पर उनके नाम का संक्षिप्त नाम)। इस मामले में, इसके बजाय एक [[रोमन प्रकार]] का उपयोग किया जाता है, जैसे कि{{math|sin}}[[साइन समारोह]] के लिए, एकल-अक्षर प्रतीकों के लिए इटैलिक फ़ॉन्ट के विपरीत।
सन्न 1734 में [[लियोनहार्ड यूलर]] द्वारा प्रथम बार कार्यात्मक संकेतन का उपयोग किया गया था।<ref>{{citation|author=Ron Larson, Bruce H. Edwards|title=Calculus of a Single Variable|page=19|year=2010|publisher=Cengage Learning|isbn=978-0-538-73552-0}}</ref> इस प्रकार कुछ व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले कार्यों को प्रतीक द्वारा दर्शाया जाता है जिसमें अनेक अक्षर होते हैं (सामान्यतः दो या तीन, सामान्यतः उनके नाम का संक्षिप्त नाम)। इस स्थिति में, इसके अतिरिक्त [[रोमन प्रकार]] का उपयोग किया जाता है, जैसे कि [[साइन समारोह|साइन फलन]] के लिए, एकल-अक्षर प्रतीकों के लिए इटैलिक फ़ॉन्ट के विपरीत होते है।


इस संकेतन का उपयोग करते समय, अक्सर अंकन के दुरुपयोग का सामना करना पड़ता है जिससे अंकन होता है {{Math|''f''(''x'')}} के मान को संदर्भित कर सकता है {{mvar|f}} पर {{Mvar|x}}, या फ़ंक्शन के लिए ही। यदि चर {{Mvar|x}} पहले घोषित किया गया था, फिर अंकन {{Math|''f''(''x'')}} स्पष्ट रूप से का अर्थ है {{mvar|f}} पर {{Mvar|x}}. अन्यथा, दोनों एक साथ होने के रूप में संकेतन को समझना उपयोगी है; यह किसी को दो कार्यों की संरचना को निरूपित करने की अनुमति देता है {{mvar|f}} तथा {{Mvar|g}} अंकन द्वारा एक संक्षिप्त तरीके से {{Math|''f''(''g''(''x''))}}.
इस संकेतन का उपयोग करते समय, अधिकांशतः संकेतन के दुरुपयोग का सामना करना पड़ता है जिससे अंकन {{Math|''f''(''x'')}} {{Mvar|x}} पर {{mvar|f}} के मान को संदर्भित कर सकता है। यदि चर {{Mvar|x}} को पहले घोषित किया गया था, फिर अंकन {{Math|''f''(''x'')}} स्पष्ट रूप से का अर्थ है {{mvar|f}} पर {{Mvar|x}} का मान. अन्यथा, दोनों साथ होने के रूप में संकेतन को समझना उपयोगी होता है। इस प्रकार यह किसी को संकेतन f(g(x)) द्वारा संक्षिप्त विधि से दो कार्यों {{mvar|f}} तथा {{Mvar|g}} की संरचना को निरूपित करने की अनुमति देता है।


हालाँकि, भेद {{mvar|f}} तथा {{Math|''f''(''x'')}} उन मामलों में महत्वपूर्ण हो सकता है जहां कार्य स्वयं अन्य कार्यों के लिए इनपुट के रूप में कार्य करते हैं। (किसी अन्य फ़ंक्शन को इनपुट के रूप में लेने वाले फ़ंक्शन को फ़ंक्शनल (गणित) कहा जाता है।) फ़ंक्शंस को नोट करने के अन्य तरीके, जिनका विवरण नीचे दिया गया है, इस समस्या से बचते हैं लेकिन आमतौर पर कम उपयोग किए जाते हैं।
चूँकि, भेद {{mvar|f}} तथा {{Math|''f''(''x'')}} को भिन्न करना उन स्थितियों में महत्वपूर्ण हो सकता है जहां कार्य स्वयं अन्य कार्यों के लिए इनपुट के रूप में कार्य करते हैं। (किसी अन्य फलन को इनपुट के रूप में लेने वाले फलन को फलन (गणित) कहा जाता है।) फलनों को नोट करने की अन्य विधि, जिनका विवरण नीचे दिया गया है, इस समस्या से बचते हैं किन्तु सामान्यतः कम उपयोग किए जाते हैं।


=== तीर अंकन ===
=== एरो अंकन ===
एरो नोटेशन फ़ंक्शन को दिए जाने वाले नाम की आवश्यकता के बिना फ़ंक्शन इनलाइन के नियम को परिभाषित करता है। उदाहरण के लिए, <math>x\mapsto x+1</math> वह कार्य है जो एक वास्तविक संख्या को इनपुट के रूप में लेता है और उस संख्या के साथ 1 को आउटपुट करता है। फिर से एक डोमेन और कोडोमेन <math>\R</math> निहित है।
एरो अंकन फलन को दिए जाने वाले नाम की आवश्यकता के बिना फलन इनलाइन के नियम को परिभाषित करता है। उदाहरण के लिए, <math>x\mapsto x+1</math> वह कार्य है जो वास्तविक संख्या को इनपुट के रूप में लेता है और उस संख्या के साथ 1 को आउटपुट करता है। पुनः कार्यक्षेत्र और उपकार्यक्षेत्र <math>\R</math> निहित होता है।


डोमेन और कोडोमेन को भी स्पष्ट रूप से कहा जा सकता है, उदाहरण के लिए:
इस प्रकार कार्यक्षेत्र और उपकार्यक्षेत्र को भी स्पष्ट रूप से कहा जा सकता है। उदाहरण के लिए,
:<math>\begin{align}
:<math>\begin{align}
\operatorname{sqr}\colon \Z &\to \Z\\
\operatorname{sqr}\colon \Z &\to \Z\\
x &\mapsto x^2.\end{align}</math>
x &\mapsto x^2.\end{align}</math>
यह एक फ़ंक्शन को परिभाषित करता है {{Math|sqr}} पूर्णांकों से पूर्णांकों तक जो इसके इनपुट का वर्ग लौटाता है।
यह फलन को परिभाषित करता है। इस प्रकार {{Math|वर्ग}} पूर्णांकों से पूर्णांकों तक जो इसके इनपुट का वर्ग वापस करता है।
 
तीर संकेतन के एक सामान्य अनुप्रयोग के रूप में, मान लीजिए <math>f\colon X\times X\to Y;\;(x,t) \mapsto f(x,t)</math> दो चर में एक कार्य है, और हम एक आंशिक अनुप्रयोग का उल्लेख करना चाहते हैं <math>X\to Y</math> मूल्य के लिए दूसरा तर्क तय करके उत्पादित {{math|''t''<sub>0</sub>}} एक नया फ़ंक्शन नाम पेश किए बिना। विचाराधीन मानचित्र को निरूपित किया जा सकता है <math>x\mapsto f(x,t_0)</math> तीर संकेतन का उपयोग करना। भावाभिव्यक्ति <math>x\mapsto f(x,t_0)</math> (पढ़ें: नक्शा ले रहा है {{mvar|x}} प्रति {{math|''f''(''x'', ''t''<sub>0</sub>)}}) केवल एक तर्क के साथ इस नए फ़ंक्शन का प्रतिनिधित्व करता है, जबकि अभिव्यक्ति {{math|''f''(''x''<sub>0</sub>, ''t''<sub>0</sub>)}} फ़ंक्शन के मान को संदर्भित करता है {{mvar|f}} पर {{nowrap|point {{math|(''x''<sub>0</sub>, ''t''<sub>0</sub>)}}.}}


तीर संकेतन के सामान्य अनुप्रयोग के रूप में, मान लीजिए <math>f\colon X\times X\to Y;\;(x,t) \mapsto f(x,t)</math> दो चर में फलन है और हम आंशिक रूप से अनुप्रयोग का उल्लेख करना चाहते हैं <math>X\to Y</math> मान {{math|''t''<sub>0</sub>}} के लिए दूसरा तर्क तय करके उत्पादित किया गया है। इस प्रकार विचाराधीन मानचित्र को निरूपित किया जा सकता है <math>x\mapsto f(x,t_0)</math> तीर संकेतन का उपयोग करके भावाभिव्यक्ति <math>x\mapsto f(x,t_0)</math> (पढ़ें: नक्शा ले रहा है {{mvar|x}} प्रति {{math|''f''(''x'', ''t''<sub>0</sub>)}}) इस नए फलन को केवल तर्क के साथ प्रतिनिधित्व करता है, जबकि अभिव्यक्ति {{math|''f''(''x''<sub>0</sub>, ''t''<sub>0</sub>)}} {{nowrap|बिंदु {{math|(''x''<sub>0</sub>, ''t''<sub>0</sub>)}}.}}पर फलन {{mvar|f}} के मान को संदर्भित करता है।
=== सूचकांक अंकन ===


=== इंडेक्स नोटेशन ===
कार्यात्मक संकेतन के अतिरिक्त अधिकांशतः सूचकांक संकेतन का उपयोग किया जाता है। अर्थात् {{math|''f''{{hair space}}(''x'')}} लिखने के अतिरिक्त, कोई <math>f_x.</math> लिखता है।


कार्यात्मक संकेतन के बजाय अक्सर सूचकांक संकेतन का उपयोग किया जाता है। यानी लिखने के बजाय {{math|''f''{{hair space}}(''x'')}}, एक लिखता है <math>f_x.</math>
यह सामान्यतः उन कार्यों के स्थिति में होता है जिनका कार्यक्षेत्र [[प्राकृतिक संख्या|प्राकृतिक संख्याओं]] का समूह होता है। इस प्रकार के फलन को [[अनुक्रम (गणित)]] कहा जाता है और इस स्थिति में तत्व <math>f_n</math> को अनुक्रम का nवाँ तत्व कहा जाता है।
यह आमतौर पर उन कार्यों के मामले में होता है जिनका डोमेन [[प्राकृतिक संख्या]]ओं का समूह है। इस तरह के एक समारोह को एक [[अनुक्रम (गणित)]] कहा जाता है, और इस मामले में तत्व <math>f_n</math> कहा जाता है {{mvar|n}}अनुक्रम का वें तत्व।


इंडेक्स नोटेशन का उपयोग अक्सर कुछ वेरिएबल्स को अलग करने के लिए भी किया जाता है जिन्हें [[पैरामीटर]] कहा जाता है जो वास्तविक चर से होते हैं। वास्तव में, पैरामीटर विशिष्ट चर होते हैं जिन्हें किसी समस्या के अध्ययन के दौरान निश्चित माना जाता है। उदाहरण के लिए, नक्शा <math>x\mapsto f(x,t)</math> (ऊपर देखें) निरूपित किया जाएगा <math>f_t</math> यदि हम मानचित्रों के संग्रह को परिभाषित करते हैं, तो सूचकांक संकेतन का उपयोग करते हुए <math>f_t</math> सूत्र द्वारा <math>f_t(x)=f(x,t)</math> सभी के लिए <math>x,t\in X</math>.
सूचकांक अंकन का उपयोग अधिकांशतः कुछ चरों को भिन्न करने के लिए भी किया जाता है जिन्हें [[पैरामीटर]] कहा जाता है जो वास्तविक चर से होते हैं। वास्तव में, पैरामीटर विशिष्ट चर होते हैं जिन्हें किसी समस्या के अध्ययन के समय निश्चित माना जाता है। उदाहरण के लिए, मानचित्र <math>x\mapsto f(x,t)</math> (ऊपर देखें) को <math>f_t</math> द्वारा निरूपित किया जाता है। यदि हम मानचित्रों के संग्रह को परिभाषित करते हैं, तब सूचकांक संकेतन का <math>f_t</math> सूत्र द्वारा <math>f_t(x)=f(x,t)</math> सभी के लिए <math>x,t\in X</math> का उपयोग करते है।


=== डॉट नोटेशन ===
=== डॉट अंकन ===


अंकन में
अंकन में <math>x\mapsto f(x),</math> प्रतीक {{mvar|x}} किसी भी मान का प्रतिनिधित्व नहीं करता है, यह केवल [[प्लेसहोल्डर का नाम]] है जिसका अर्थ होता है कि, यदि {{mvar|x}} तीर के बाईं ओर किसी भी मान से प्रतिस्थापित किया जाता है, तब इसे तीर के दाईं ओर समान मान से प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए। इसलिए, {{mvar|x}} किसी भी प्रतीक द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है, अधिकांशतः [[इंटरपंक]] {{math|""}} यह फलन {{math|''f''{{hair space}}(⋅)}} को इसके मान {{math|''f''{{hair space}}(''x'')}} से {{mvar|x}} पर भिन्न करने के लिए उपयोगी हो सकता है।
<math>x\mapsto f(x),</math>
प्रतीक {{mvar|x}} किसी भी मूल्य का प्रतिनिधित्व नहीं करता है, यह केवल एक [[प्लेसहोल्डर का नाम]] है जिसका अर्थ है कि, यदि {{mvar|x}} तीर के बाईं ओर किसी भी मान से प्रतिस्थापित किया जाता है, इसे तीर के दाईं ओर समान मान से प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए। इसलिए, {{mvar|x}} किसी भी प्रतीक द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है, अक्सर एक [[इंटरपंक]]्चर{{math| ⋅ }}. यह फ़ंक्शन को अलग करने के लिए उपयोगी हो सकता है {{math|''f''{{hair space}}(⋅)}} इसके मूल्य से {{math|''f''{{hair space}}(''x'')}} पर {{mvar|x}}.


उदाहरण के लिए, <math> a(\cdot)^2</math> समारोह के लिए खड़ा हो सकता है <math> x\mapsto ax^2</math>, तथा <math display="inline"> \int_a^{\, (\cdot)} f(u)\,du</math> वेरिएबल अपर बाउंड के साथ इंटीग्रल द्वारा परिभाषित फ़ंक्शन के लिए खड़ा हो सकता है: <math display="inline"> x\mapsto \int_a^x f(u)\,du</math>.
उदाहरण के लिए, <math> a(\cdot)^2</math> फलन के लिए खड़ा हो सकता है <math> x\mapsto ax^2</math>, तथा <math display="inline"> \int_a^{\, (\cdot)} f(u)\,du</math> चर की ऊपरी सीमा के साथ अभिन्न <math display="inline"> x\mapsto \int_a^x f(u)\,du</math> द्वारा परिभाषित फलन के लिए खड़ा हो सकता है।


=== विशिष्ट अंकन ===
=== विशिष्ट अंकन ===
गणित के उप-विषयों में कार्यों के लिए अन्य विशिष्ट संकेतन हैं। उदाहरण के लिए, रैखिक बीजगणित और [[कार्यात्मक विश्लेषण]] में, [[रैखिक रूप]] और [[वेक्टर (गणित और भौतिकी)]] जिन पर वे कार्य करते हैं, उन्हें अंतर्निहित [[द्वैत (गणित)]] दिखाने के लिए एक [[दोहरी जोड़ी]] का उपयोग करके निरूपित किया जाता है। यह क्वांटम यांत्रिकी में ब्रा-केट नोटेशन के उपयोग के समान है। [[गणितीय तर्क]] और संगणना के सिद्धांत में, [[लैम्ब्डा कैलकुलस]] के फ़ंक्शन नोटेशन का उपयोग फ़ंक्शन एब्स्ट्रेक्शन (कंप्यूटर साइंस) और [[समारोह आवेदन]] की मूल धारणाओं को स्पष्ट रूप से व्यक्त करने के लिए किया जाता है। [[श्रेणी सिद्धांत]] और [[समरूप बीजगणित]] में, कार्यों के नेटवर्क का वर्णन किया गया है कि कैसे वे और उनकी रचनाएँ [[क्रमविनिमेय आरेख]]ों का उपयोग करते हुए एक दूसरे के साथ क्रमविनिमेय गुण हैं जो ऊपर वर्णित कार्यों के लिए तीर संकेतन का विस्तार और सामान्यीकरण करते हैं।
गणित के उप-विषयों में कार्यों के लिए अन्य विशिष्ट संकेतन होते हैं। उदाहरण के लिए, रेखीय बीजगणित और [[कार्यात्मक विश्लेषण]] में, [[रैखिक रूप]] और [[वेक्टर (गणित और भौतिकी)|सदिश (गणित और भौतिकी)]] जिन पर वह कार्य करते हैं, उन्हें अंतर्निहित [[द्वैत (गणित)]] दिखाने के लिए [[दोहरी जोड़ी]] का उपयोग करके निरूपित किया जाता है। यह क्वांटम यांत्रिकी में ब्रा-केट अंकन के उपयोग के समान होता है। [[गणितीय तर्क]] और संगणना के सिद्धांत में, [[लैम्ब्डा कैलकुलस]] के फलन अंकन का उपयोग फलन एब्स्ट्रेक्शन (कंप्यूटर साइंस) और [[समारोह आवेदन|फलन आवेदन]] की मूल धारणाओं को स्पष्ट रूप से व्यक्त करने के लिए किया जाता है। [[श्रेणी सिद्धांत]] और [[समरूप बीजगणित]] में, कार्यों के नेटवर्क का वर्णन किया गया है कि कैसे वह और उनकी रचनाएँ [[क्रमविनिमेय आरेख|क्रमविनिमेय आरेखों]] का उपयोग करते हुए दूसरे के साथ क्रमविनिमेय गुण हैं जो ऊपर वर्णित कार्यों के लिए तीर संकेतन का विस्तार और सामान्यीकरण करते हैं।


== अन्य शर्तें ==
== अन्य शर्तें ==
{{broader|Map (mathematics)}}
{{broader|मानचित्र (गणित)}}


{| class="wikitable floatright" style= "width: 50%"
{| class="wikitable floatright" style= "width: 50%"
!Term
!अवधि
!Distinction from "function"
!"फलन" से भेद
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| rowspan="3" |[[Map (mathematics)|Map/Mapping]]
| rowspan="3" |[[Map (mathematics)|मानचित्र/मानचित्रण]]
|None; the terms are synonymous.<ref>{{Cite web|url=http://mathworld.wolfram.com/Map.html|title=Map|last=Weisstein|first=Eric W.|website=mathworld.wolfram.com|language=en|access-date=2019-06-12}}</ref>
|कोई नहीं; शब्द पर्यायवाची हैं।<ref>{{Cite web|url=http://mathworld.wolfram.com/Map.html|title=Map|last=Weisstein|first=Eric W.|website=mathworld.wolfram.com|language=en|access-date=2019-06-12}}</ref>
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|A map can have ''any set'' as its codomain, while, in some contexts, typically in older books, the codomain of a function is specifically the set of [[real number|real]] or [[complex number|complex]] numbers.<ref>{{citation|last=Lang|first=Serge|title=Linear Algebra|page=83|year=1971|edition=2nd|publisher=Addison-Wesley}}</ref>
|मानचित्र के कोडोमेन के रूप में कोई भी समूह हो सकता है, जबकि, कुछ संदर्भों में, सामान्यतः पुरानी किताबों में, फलन का कोडोमेन विशेष रूप से वास्तविक या जटिल संख्याओं का समूह होता है।<ref>{{citation|last=Lang|first=Serge|title=Linear Algebra|page=83|year=1971|edition=2nd|publisher=Addison-Wesley}}</ref>
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|Alternatively, a map is associated with a ''special structure'' (e.g. by explicitly specifying a structured codomain in its definition). For example, a [[linear map]].<ref>{{cite book|title=Mathematical Analysis|author=T. M. Apostol|publisher=Addison-Wesley|year=1981|page=35}}</ref>
|वैकल्पिक रूप से, मानचित्र विशेष संरचना से जुड़ा होता है (उदाहरण के लिए इसकी परिभाषा में संरचित कोडोमेन को स्पष्ट रूप से निर्दिष्ट करके)। उदाहरण के लिए, रेखीय मानचित्र इत्यादि।<ref>{{cite book|title=Mathematical Analysis|author=T. M. Apostol|publisher=Addison-Wesley|year=1981|page=35}}</ref>
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|[[Homomorphism]]
|[[Homomorphism|समरूपता]]
|A function between two [[structure (mathematics)|structures]] of the same type that preserves the operations of the structure (e.g. a [[group homomorphism]]).<ref>{{Cite book |last1=James |first1=Robert C. |author-link1=Robert C. James |url=https://www.worldcat.org/oclc/25409557 |title=Mathematics dictionary |last2=James |first2=Glenn |date=1992 |publisher=Van Nostrand Reinhold |isbn=0-442-00741-8 |edition=5th |location=New York |page=202 |oclc=25409557}}</ref>
|विशेष प्रकार की दो संरचनाओं के मध्य फलन जो संरचना के संचालन को संरक्षित करता है (उदाहरण के लिए समूह समरूपता)<ref>{{Cite book |last1=James |first1=Robert C. |author-link1=Robert C. James |url=https://www.worldcat.org/oclc/25409557 |title=Mathematics dictionary |last2=James |first2=Glenn |date=1992 |publisher=Van Nostrand Reinhold |isbn=0-442-00741-8 |edition=5th |location=New York |page=202 |oclc=25409557}}</ref>
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|[[Morphism]]
|[[Morphism|आकारिता]]
|A generalisation of homomorphisms to any [[Category (mathematics)|category]], even when the objects of the category are not sets (for example, a [[group (mathematics)|group]] defines a category with only one object, which has the elements of the group as morphisms; see {{slink|Category (mathematics)|Examples}} for this example and other similar ones).<ref>{{Cite book |last1=James |first1=Robert C. |url=https://www.worldcat.org/oclc/25409557 |title=Mathematics dictionary |last2=James |first2=Glenn |date=1992 |publisher=Van Nostrand Reinhold |isbn=0-442-00741-8 |edition=5th |location=New York |page=48 |oclc=25409557}}</ref>
|किसी भी श्रेणी के लिए समरूपता का सामान्यीकरण, तब भी होता है जब श्रेणी की वस्तुएं समूह में नहीं होती हैं (उदाहरण के लिए, समूह केवल वस्तु के साथ श्रेणी को परिभाषित करता है, जिसमें समूह के तत्व आकारिकी के रूप में होते हैं; श्रेणी (गणित) देखें उदाहरण के लिए यह उदाहरण और अन्य समान)<ref>{{Cite book |last1=James |first1=Robert C. |url=https://www.worldcat.org/oclc/25409557 |title=Mathematics dictionary |last2=James |first2=Glenn |date=1992 |publisher=Van Nostrand Reinhold |isbn=0-442-00741-8 |edition=5th |location=New York |page=48 |oclc=25409557}}</ref>
|}
|}
एक फ़ंक्शन को अक्सर मैप या मैपिंग भी कहा जाता है, लेकिन कुछ लेखक शब्द मैप और फ़ंक्शन के बीच अंतर करते हैं। उदाहरण के लिए, शब्द मानचित्र अक्सर किसी प्रकार की विशेष संरचना वाले फ़ंक्शन के लिए आरक्षित होता है (उदाहरण के लिए मैनिफोल्ड्स के मानचित्र)। संक्षिप्तता के लिए विशेष रूप से ''मानचित्र'' का प्रयोग अक्सर ''समरूपता'' के स्थान पर किया जाता है (उदाहरण के लिए, रेखीय मानचित्र या ''से मानचित्र) {{mvar|G}} प्रति {{mvar|H}}[[समूह समरूपता]] के बजाय {{mvar|G}} प्रति {{mvar|H}}). कुछ लेखक<ref>{{cite book|author=T. M. Apostol|title=गणितीय विश्लेषण|year=1981|publisher=Addison-Wesley|page=35}}</ref> उस मामले के लिए मैपिंग शब्द आरक्षित करें जहां कोडोमेन की संरचना स्पष्ट रूप से फ़ंक्शन की परिभाषा से संबंधित है।
फलन को अधिकांशतः मानचित्र या मानचित्रण भी कहा जाता है, किन्तु कुछ लेखक "मैप" और "फलन" शब्द के मध्य अंतर करते हैं। उदाहरण के लिए, शब्द "मानचित्र" अधिकांशतः किसी प्रकार की विशेष संरचना वाले फलन के लिए आरक्षित होता है (उदाहरण के लिए मैनिफोल्ड्स के मानचित्र)। संक्षिप्तता के लिए विशेष रूप से मानचित्र का प्रयोग अधिकांशतः समरूपता के स्थान पर किया जाता है (उदाहरण के लिए, {{mvar|G}} से {{mvar|H}} तक [[समूह समरूपता]] के अतिरिक्त {{mvar|G}} से {{mvar|H}} तक रेखीय मानचित्र या मानचित्रण)कुछ लेखक<ref>{{cite book|author=T. M. Apostol|title=गणितीय विश्लेषण|year=1981|publisher=Addison-Wesley|page=35}}</ref> उस स्थिति के लिए मानचित्रण शब्द आरक्षित रखते है जहां उपकार्यक्षेत्र की संरचना स्पष्ट रूप से फलन की परिभाषा से संबंधित होती है।
 
कुछ लेखक, जैसे [[सर्ज लैंग]],<ref>{{citation|first=Serge|last=Lang|title=Linear Algebra|edition=2nd|year=1971|page=83|publisher=Addison-Wesley}}</ref> फ़ंक्शन का उपयोग केवल उन मानचित्रों को संदर्भित करने के लिए करें जिनके लिए कोडोमेन वास्तविक संख्या या [[जटिल संख्या]] संख्याओं का एक उपसमुच्चय है, और अधिक सामान्य कार्यों के लिए मैपिंग शब्द का उपयोग करें।


गतिशील प्रणालियों के सिद्धांत में, एक मानचित्र एक असतत-समय [[गतिशील प्रणाली]] को दर्शाता है जिसका उपयोग गतिशील प्रणाली#मानचित्र बनाने के लिए किया जाता है। पोंकारे नक्शा भी देखें।
कुछ लेखक, जैसे [[सर्ज लैंग]],<ref>{{citation|first=Serge|last=Lang|title=Linear Algebra|edition=2nd|year=1971|page=83|publisher=Addison-Wesley}}</ref> "फलन" का उपयोग केवल उन मानचित्रों को संदर्भित करने के लिए करते है जिनके लिए उपकार्यक्षेत्र वास्तविक संख्या या [[जटिल संख्या|जटिल संख्याओं]] का उपसमुच्चय होता है और अधिक सामान्य कार्यों के लिए मानचित्रण शब्द का उपयोग करते है।


मानचित्र की चाहे जिस भी परिभाषा का प्रयोग किया गया हो, संबंधित शब्द जैसे फलन का डोमेन, कोडोमेन, अंतःक्षेपी फलन, सतत फलन का वही अर्थ होता है जो फलन का होता है।
सामान्यतः गतिशील प्रणालियों के सिद्धांत में, मानचित्र असतत-समय [[गतिशील प्रणाली|गतिशील प्रणालियों]] को दर्शाता है जिसका उपयोग गतिशील प्रणाली मानचित्र बनाने के लिए किया जाता है। इस प्रकार पोंकारे नक्शा भी देख सकते है।


== एक समारोह निर्दिष्ट करना ==
मानचित्र की चाहे जिस भी परिभाषा का प्रयोग किया गया हो, संबंधित शब्द जैसे फलन का कार्यक्षेत्र, उपकार्यक्षेत्र, अंतःक्षेपी फलन, सतत फलन का वही अर्थ होता है जो फलन का होता है।
एक समारोह दिया <math>f</math>, परिभाषा के अनुसार, प्रत्येक तत्व के लिए <math>x</math> फ़ंक्शन के डोमेन का <math>f</math>, इसके साथ एक अनूठा तत्व जुड़ा हुआ है, मूल्य <math>f(x)</math> का <math>f</math> पर <math>x</math>. कैसे निर्दिष्ट या वर्णन करने के कई तरीके हैं <math>x</math> से संबंधित है <math>f(x)</math>, दोनों स्पष्ट रूप से और अप्रत्यक्ष रूप से। कभी-कभी, एक प्रमेय या एक अभिगृहीत कुछ गुणधर्मों वाले फलन के अस्तित्व पर जोर देता है, इसे अधिक सटीक वर्णन किए बिना। अक्सर, विनिर्देश या विवरण को फ़ंक्शन की परिभाषा के रूप में संदर्भित किया जाता है <math>f</math>.


=== फ़ंक्शन मानों को सूचीबद्ध करके ===
== फलन निर्दिष्ट करना ==
परिमित सेट पर, डोमेन के तत्वों से जुड़े कोडोमेन के तत्वों को सूचीबद्ध करके एक फ़ंक्शन परिभाषित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, यदि <math>A = \{ 1, 2, 3 \}</math>, तब कोई एक फ़ंक्शन को परिभाषित कर सकता है <math>f\colon A \to \mathbb{R}</math> द्वारा <math>f(1) = 2, f(2) = 3, f(3) = 4.</math>
सामान्यतः फलन <math>f</math> दिया गया है, परिभाषा के अनुसार, प्रत्येक तत्व के लिए <math>x</math> फलन के कार्यक्षेत्र का <math>f</math>, इसके साथ अनूठा तत्व जुड़ा हुआ है, मान <math>f(x)</math> का <math>f</math> पर <math>x</math>. कैसे निर्दिष्ट या वर्णन करने की अनेक विधि हैं जो <math>x</math> और <math>f(x)</math> दोनों स्पष्ट रूप से और अप्रत्यक्ष रूप से से संबंधित होती है। कभी-कभी, प्रमेय या अभिगृहीत कुछ गुणधर्मों वाले फलन के अस्तित्व पर जोर देता है, इसे अधिक त्रुटिहीन वर्णन किए बिना अधिकांशतः, विनिर्देश या विवरण को फलन <math>f</math> की परिभाषा के रूप में संदर्भित किया जाता है।


=== फलन मानों को सूचीबद्ध करके ===
परिमित समूह पर, कार्यक्षेत्र के तत्वों से जुड़े उपकार्यक्षेत्र के तत्वों को सूचीबद्ध करके फलन परिभाषित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, यदि <math>A = \{ 1, 2, 3 \}</math>, तब <math>f\colon A \to \mathbb{R}</math> द्वारा <math>f(1) = 2, f(2) = 3, f(3) = 4.</math> फलन को परिभाषित कर सकता है।
=== सूत्र द्वारा ===
फलन को अधिकांशतः सूत्र द्वारा परिभाषित किया जाता है जो अंकगणितीय संक्रियाओं और पहले परिभाषित फलनों के संयोजन का वर्णन करता है। इस प्रकार ऐसा सूत्र कार्यक्षेत्र के किसी भी तत्व के मान से फलन के मान की गणना करने की अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, <math>f(n) = n+1</math>, के लिये <math>n\in\{1,2,3\}</math> उपरोक्त उदाहरण में, <math>f</math> को सूत्र द्वारा परिभाषित किया जा सकता है।


=== एक सूत्र द्वारा ===
जब किसी फलन को इस प्रकार परिभाषित किया जाता है, तब कभी-कभी उसके प्रांत का निर्धारण कठिन हो जाता है। यदि फलन को परिभाषित करने वाले सूत्र में विभाजन होते हैं, तब चर के मान जिसके लिए भाजक शून्य होता है, उसको कार्यक्षेत्र से बाहर रखा जाता है। इस प्रकार जटिल कार्य के लिए, कार्यक्षेत्र का निर्धारण सहायक कार्यों के फलन के शून्य की गणना के माध्यम से गुजरता है। इसी प्रकार यदि किसी फलन की परिभाषा में [[वर्गमूल]] होते हैं <math>\mathbb{R}</math> प्रति <math>\mathbb{R},</math> कार्यक्षेत्र चर के मानों के समूह में सम्मिलित है जिसके लिए वर्गमूल के तर्क गैर-ऋणात्मक होते हैं।
कार्यों को अक्सर बंद-रूप अभिव्यक्ति द्वारा परिभाषित किया जाता है <!-- "closed-form expression" is too technical here-->जो अंकगणितीय संक्रियाओं और पहले परिभाषित कार्यों के संयोजन का वर्णन करता है; ऐसा सूत्र डोमेन के किसी भी तत्व के मान से फ़ंक्शन के मान की गणना करने की अनुमति देता है।
उदाहरण के लिए, उपरोक्त उदाहरण में, <math>f</math> सूत्र द्वारा परिभाषित किया जा सकता है <math>f(n) = n+1</math>, के लिये <math>n\in\{1,2,3\}</math>.


जब किसी फलन को इस प्रकार परिभाषित किया जाता है, तो कभी-कभी उसके प्रांत का निर्धारण कठिन हो जाता है। यदि फ़ंक्शन को परिभाषित करने वाले सूत्र में विभाजन होते हैं, तो वेरिएबल के मान जिसके लिए एक भाजक शून्य है, को डोमेन से बाहर रखा जाना चाहिए; इस प्रकार, एक जटिल कार्य के लिए, डोमेन का निर्धारण सहायक कार्यों के एक समारोह के शून्य की गणना के माध्यम से गुजरता है। इसी प्रकार, यदि किसी फ़ंक्शन की परिभाषा में [[वर्गमूल]] होते हैं <math>\mathbb{R}</math> प्रति <math>\mathbb{R},</math> डोमेन चर के मानों के सेट में शामिल है जिसके लिए वर्गमूल के तर्क गैर-नकारात्मक हैं।
उदाहरण के लिए, <math>f(x)=\sqrt{1+x^2}</math> फलन को परिभाषित करता है <math>f\colon \mathbb{R} \to \mathbb{R}</math> जिसका कार्यक्षेत्र <math>\mathbb{R},</math> है, अतः <math>1+x^2</math> यदि हमेशा धनात्मक होता है और यदि {{mvar|x}} वास्तविक संख्या है। तब दूसरी ओर, <math>f(x)=\sqrt{1-x^2}</math> फलन को वास्तविक से वास्तविकता तक परिभाषित करता है जिसका कार्यक्षेत्र अंतराल {{closed-closed|−1, 1}} तक कम हो जाता है। (पुराने ग्रंथों में, ऐसे कार्यक्षेत्र को फलन की परिभाषा का कार्यक्षेत्र कहा जाता था।)


उदाहरण के लिए, <math>f(x)=\sqrt{1+x^2}</math> एक समारोह को परिभाषित करता है <math>f\colon \mathbb{R} \to \mathbb{R}</math> जिसका डोमेन है <math>\mathbb{R},</math> इसलिये <math>1+x^2</math> अगर हमेशा सकारात्मक होता है {{mvar|x}} एक वास्तविक संख्या है। दूसरी ओर, <math>f(x)=\sqrt{1-x^2}</math> एक फ़ंक्शन को वास्तविक से वास्तविक तक परिभाषित करता है जिसका डोमेन अंतराल तक कम हो जाता है {{closed-closed|−1, 1}}. (पुराने ग्रंथों में, ऐसे डोमेन को फ़ंक्शन की परिभाषा का डोमेन कहा जाता था।)
कार्यों को अधिकांशतः उन सूत्रों की प्रकृति द्वारा वर्गीकृत किया जाता है जो उन्हें परिभाषित करते हैं।
 
*द्विघात फलन ऐसा फलन है जिसे <math>f(x) = ax^2+bx+c,</math> लिखा जा सकता है, जहाँ पर {{math|''a'', ''b'', ''c''}} स्थिरांक (गणित) हैं।
कार्यों को अक्सर उन सूत्रों की प्रकृति द्वारा वर्गीकृत किया जाता है जो उन्हें परिभाषित करते हैं:
*सामान्यतः, अधिक बहुपद फलन ऐसा फलन होता है जिसे सूत्र द्वारा परिभाषित किया जा सकता है जिसमें गैर-ऋणात्मक पूर्णांकों के लिए केवल जोड़, घटाव, गुणा और [[घातांक]] सम्मिलित होते हैं। उदाहरण के लिए, <math>f(x) = x^3-3x-1,</math> तथा <math>f(x) = (x-1)(x^3+1) +2x^2 -1.</math>
*एक द्विघात फलन एक ऐसा फलन है जिसे लिखा जा सकता है <math>f(x) = ax^2+bx+c,</math> कहाँ पे {{math|''a'', ''b'', ''c''}} स्थिर हैं (गणित)
*परिमेय फलन वही होता है, जिसमें विभाजन की भी अनुमति होती है, जैसे <math>f(x) = \frac{x-1}{x+1},</math> तथा <math>f(x) = \frac 1{x+1}+\frac 3x-\frac 2{x-1}.</math>
*अधिक आम तौर पर, एक बहुपद फ़ंक्शन एक ऐसा फ़ंक्शन होता है जिसे एक सूत्र द्वारा परिभाषित किया जा सकता है जिसमें गैर-नकारात्मक पूर्णांकों के लिए केवल जोड़, घटाव, गुणा और [[घातांक]] शामिल होते हैं। उदाहरण के लिए, <math>f(x) = x^3-3x-1,</math> तथा <math>f(x) = (x-1)(x^3+1) +2x^2 -1.</math>
*बीजगणितीय फलन nवें मूल के साथ समान होता है फलन के {{mvar|n}}वें मूल और शून्य की भी अनुमति होती है।
*एक परिमेय फलन वही होता है, जिसमें विभाजन की भी अनुमति होती है, जैसे <math>f(x) = \frac{x-1}{x+1},</math> तथा <math>f(x) = \frac 1{x+1}+\frac 3x-\frac 2{x-1}.</math>
* प्राथमिक कार्य<ref group=note>Here "elementary" has not exactly its common sense: although most functions that are encountered in elementary courses of mathematics are elementary in this sense, some elementary functions are not elementary for the common sense, for example, those that involve roots of polynomials of high degree.</ref> लघुगणक और चरघातांकी फलनों की अनुमति के साथ समान होता है।
*एक बीजगणितीय फलन nवें मूल के साथ समान होता है{{mvar|n}}फलन के वें मूल और शून्य की भी अनुमति है।
* एक प्राथमिक कार्य<ref group=note>Here "elementary" has not exactly its common sense: although most functions that are encountered in elementary courses of mathematics are elementary in this sense, some elementary functions are not elementary for the common sense, for example, those that involve roots of polynomials of high degree.</ref> लघुगणक और चरघातांकी फलनों की अनुमति के साथ समान है।


=== उलटा और अंतर्निहित कार्य ===
=== उलटा और अंतर्निहित कार्य ===
एक समारोह <math>f\colon X\to Y,</math> डोमेन के साथ {{mvar|X}} और कोडोमेन {{mvar|Y}}, विशेषण है, यदि प्रत्येक के लिए {{mvar|y}} में {{mvar|Y}}, एक और केवल एक तत्व है {{mvar|x}} में {{mvar|X}} ऐसा है कि {{math|1=''y'' = ''f''(''x'')}}. इस मामले में, का उलटा कार्य {{mvar|f}} कार्य है <math>f^{-1}\colon Y \to X</math> वह मानचित्र <math>y\in Y</math> तत्व को <math>x\in X</math> ऐसा है कि {{math|1=''y'' = ''f''(''x'')}}. उदाहरण के लिए, [[प्राकृतिक]] लघुगणक धनात्मक वास्तविक संख्याओं से वास्तविक संख्याओं का एक विशेषण फलन है। इस प्रकार इसका एक व्युत्क्रम होता है, जिसे [[घातांक प्रकार्य]] कहा जाता है, जो वास्तविक संख्याओं को धनात्मक संख्याओं पर मैप करता है।
सामान्यतः फलन <math>f\colon X\to Y,</math> कार्यक्षेत्र के साथ {{mvar|X}} और उपकार्यक्षेत्र {{mvar|Y}} के साथ, विशेषण है, यदि {{mvar|Y}} में प्रत्येक {{mvar|y}} के लिए, {{mvar|X}} में और केवल तत्व {{mvar|x}} है जैसे कि {{math|1=''y'' = ''f''(''x'')}}. इस स्थिति में, {{mvar|f}} का प्रतिलोम फलन होता है <math>f^{-1}\colon Y \to X</math> वह मानचित्र करता है <math>y\in Y</math> तत्व के लिए <math>x\in X</math> ऐसा है कि {{math|1=''y'' = ''f''(''x'')}}. उदाहरण के लिए, [[प्राकृतिक]] लघुगणक धनात्मक वास्तविक संख्याओं से वास्तविक संख्याओं का विशेषण फलन होता है। इस प्रकार इसका व्युत्क्रम होता है, जिसे [[घातांक प्रकार्य]] कहा जाता है, जो वास्तविक संख्याओं को धनात्मक संख्याओं पर मानचित्र करता है।


यदि कोई समारोह <math>f\colon X\to Y</math> वस्तुनिष्ठ नहीं है, ऐसा हो सकता है कि कोई सबसेट का चयन कर सकता है <math>E\subseteq X</math> तथा <math>F\subseteq Y</math> जैसे कि [[एक समारोह का प्रतिबंध]] {{mvar|f}} प्रति {{mvar|E}} से आपत्ति है {{mvar|E}} प्रति {{mvar|F}}, और इस प्रकार एक व्युत्क्रम है। व्युत्क्रम त्रिकोणमितीय कार्यों को इस तरह परिभाषित किया गया है। उदाहरण के लिए, [[कोसाइन समारोह]], प्रतिबंध द्वारा, [[अंतराल (गणित)]] से एक आक्षेप को प्रेरित करता है {{closed-closed|0, ''π''}} अंतराल पर {{closed-closed|−1, 1}}, और इसका व्युत्क्रम कार्य, जिसे [[कोटिकोज्या]] कहा जाता है, मानचित्र {{closed-closed|−1, 1}} पर {{closed-closed|0, ''π''}}. अन्य व्युत्क्रम त्रिकोणमितीय कार्यों को इसी तरह परिभाषित किया गया है।
यदि कोई फलन <math>f\colon X\to Y</math> वस्तुनिष्ठ नहीं है, ऐसा हो सकता है कि कोई उपसमूह का चयन कर सकता है <math>E\subseteq X</math> तथा <math>F\subseteq Y</math> जैसे कि [[एक समारोह का प्रतिबंध|फलन का प्रतिबंध]] {{mvar|f}} से {{mvar|E}} तक आपत्ति है {{mvar|E}} प्रति {{mvar|F}}, और इस प्रकार व्युत्क्रम है। व्युत्क्रम त्रिकोणमितीय कार्यों को इस प्रकार परिभाषित किया गया है। उदाहरण के लिए, [[कोसाइन समारोह|कोसाइन फलन]], प्रतिबंध द्वारा, [[अंतराल (गणित)]] से आक्षेप को प्रेरित करता है {{closed-closed|0, ''π''}} अंतराल पर {{closed-closed|−1, 1}}, और इसका व्युत्क्रम कार्य, जिसे [[कोटिकोज्या]] कहा जाता है, मानचित्र {{closed-closed|−1, 1}} पर {{closed-closed|0, ''π''}}. अन्य व्युत्क्रम त्रिकोणमितीय कार्यों को इसी प्रकार परिभाषित किया गया है।


अधिक सामान्यतः, एक द्विआधारी संबंध दिया {{mvar|R}} दो सेट के बीच {{mvar|X}} तथा {{mvar|Y}}, होने देना {{mvar|E}} का उपसमुच्चय हो {{mvar|X}} ऐसा है कि, हर के लिए <math>x\in E,</math> वहां कुछ है <math>y\in Y</math> ऐसा है कि {{math|''x R y''}}. यदि किसी के पास ऐसे चयन की अनुमति देने वाला मानदंड है {{mvar|y}} हरएक के लिए <math>x\in E,</math> यह एक फ़ंक्शन को परिभाषित करता है <math>f\colon E\to Y,</math> एक अंतर्निहित कार्य कहा जाता है, क्योंकि यह संबंध द्वारा अंतर्निहित रूप से परिभाषित होता है {{mvar|R}}.
अधिक सामान्यतः, द्विआधारी संबंध दिया गया है {{mvar|R}} दो समूह के मध्य {{mvar|X}} तथा {{mvar|Y}}, होने देता है जो {{mvar|E}} का उपसमुच्चय होता है {{mvar|X}} ऐसा है कि, प्रत्येक के लिए <math>x\in E,</math> वहां कुछ है <math>y\in Y</math> ऐसा है कि {{math|''x R y''}}. यदि किसी के समीप ऐसे चयन की अनुमति देने वाला मानदंड है {{mvar|y}} प्रत्येक के लिए <math>x\in E,</math> यह फलन को परिभाषित करता है, जिसे अंतर्निहित फलन <math>f\colon E\to Y,</math> कहा जाता है, जिससे कि यह {{mvar|R}} संबंध द्वारा अंतर्निहित रूप से परिभाषित होता है।


उदाहरण के लिए, [[यूनिट सर्कल]] का समीकरण <math>x^2+y^2=1</math> वास्तविक संख्याओं पर एक संबंध को परिभाषित करता है। यदि {{math|−1 < ''x'' < 1}} के दो संभावित मान हैं {{mvar|y}}, एक सकारात्मक और एक नकारात्मक। के लिये {{math|1=''x'' = ± 1}}, ये दोनों मान 0 के बराबर हो जाते हैं। अन्यथा, का कोई संभावित मान नहीं है {{mvar|y}}. इसका अर्थ है कि समीकरण डोमेन के साथ दो निहित कार्यों को परिभाषित करता है {{closed-closed|−1, 1}} और संबंधित कोडोमेन {{closed-open|0, +∞}} तथा {{open-closed|−∞, 0}}.
उदाहरण के लिए, [[यूनिट सर्कल]] का समीकरण <math>x^2+y^2=1</math> वास्तविक संख्याओं पर संबंध को परिभाषित करता है। यदि {{math|−1 < ''x'' < 1}} के दो संभावित मान {{mvar|y}}, धनात्मक और ऋणात्मक होते हैं। इसके लिये {{math|1=''x'' = ± 1}}, यह दोनों मान 0 के समान्तर हो जाते हैं। अन्यथा, {{mvar|y}} का कोई संभावित मान नहीं है। इस प्रकार इसका अर्थ है कि समीकरण कार्यक्षेत्र के साथ दो निहित कार्यों {{closed-open|0, +∞}} तथा {{open-closed|−∞, 0}} और संबंधित उपकार्यक्षेत्र {{closed-closed|−1, 1}} को परिभाषित करता है।


इस उदाहरण में, समीकरण को हल किया जा सकता है {{mvar|y}}, दे रहा है <math>y=\pm \sqrt{1-x^2},</math> लेकिन, अधिक जटिल उदाहरणों में, यह असंभव है। उदाहरण के लिए, संबंध <math>y^5+y+x=0</math> को परिभाषित करता है {{mvar|y}} के एक निहित कार्य के रूप में {{mvar|x}}, जिसे [[कट्टरपंथी लाओ]] कहा जाता है, जिसके पास है <math>\mathbb R</math> डोमेन और रेंज के रूप में। ब्रिंग रेडिकल को चार अंकगणितीय संक्रियाओं और nवें मूल के रूप में व्यक्त नहीं किया जा सकता है{{mvar|n}}वें जड़ें।
इस उदाहरण में, {{mvar|y}} समीकरण को हल किया जा सकता है , जो देता है <math>y=\pm \sqrt{1-x^2},</math> किन्तु, अधिक जटिल उदाहरणों में, यह असंभव होता है। उदाहरण के लिए, संबंध <math>y^5+y+x=0</math> को परिभाषित करता है {{mvar|y}} के निहित कार्य के रूप में {{mvar|x}}, जिसे [[कट्टरपंथी लाओ]] कहा जाता है, जिसके पास <math>\mathbb R</math> कार्यक्षेत्र और रेंज के रूप में होता है। इस प्रकार ब्रिंग रेडिकल को चार अंकगणितीय संक्रियाओं और nवें मूल के रूप में व्यक्त नहीं किया जा सकता है।


निहित कार्य प्रमेय एक बिंदु के पड़ोस में अस्तित्व और एक अंतर्निहित कार्य की विशिष्टता के लिए हल्की भिन्नता की स्थिति प्रदान करता है।
निहित कार्य प्रमेय बिंदु के पड़ोस में अस्तित्व और अंतर्निहित कार्य की विशिष्टता के लिए हल्की भिन्नता की स्थिति प्रदान करता है।


=== डिफरेंशियल कैलकुलस का प्रयोग ===
=== डिफरेंशियल कैलकुलस का प्रयोग ===


कई कार्यों को दूसरे फ़ंक्शन के प्रतिपक्षी के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। यह प्राकृतिक लघुगणक का मामला है, जो का प्रतिपक्षी है {{math|1/''x''}} वह 0 के लिए है {{math|1=''x'' = 1}}. एक अन्य सामान्य उदाहरण त्रुटि फ़ंक्शन है।
सामान्यतः अनेक कार्यों को दूसरे फलन के प्रतिपक्षी के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। यह प्राकृतिक लघुगणक की स्थिति होती है, जो {{math|1/''x''}} का प्रतिपक्षी है जो कि {{math|1=''x'' = 1}} के लिए 0 होता है। इस प्रकार अन्य सामान्य उदाहरण त्रुटि फलन होते है।


अधिक सामान्यतः, अधिकांश विशेष कार्यों सहित कई कार्यों को [[अंतर समीकरण]]ों के समाधान के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। सबसे सरल उदाहरण शायद [[विशेष समारोह]] है, जिसे अद्वितीय फ़ंक्शन के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जो इसके डेरिवेटिव के बराबर है और इसके लिए मान 1 लेता है {{math|1=''x'' = 0}}.
अधिक सामान्यतः, अधिकांश विशेष कार्यों सहित अनेक कार्यों को [[अंतर समीकरण|अंतर समीकरणों]] के समाधान के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। इस प्रकार सबसे सरल उदाहरण संभवतः [[विशेष समारोह|विशेष फलन]] होते है, जिसे अद्वितीय फलन के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जो इसके डेरिवेटिव के समान्तर होता है और {{math|1=''x'' = 0}} के लिए मान 1 लेता है।


पावर श्रृंखला का उपयोग उस डोमेन पर कार्यों को परिभाषित करने के लिए किया जा सकता है जिसमें वे अभिसरण करते हैं। उदाहरण के लिए, चरघातांकी फलन द्वारा दिया जाता है <math>e^x = \sum_{n=0}^{\infty} {x^n \over n!}</math>. हालाँकि, जैसा कि एक श्रृंखला के गुणांक काफी मनमाना होते हैं, एक फ़ंक्शन जो एक अभिसारी श्रृंखला का योग होता है, आमतौर पर अन्यथा परिभाषित किया जाता है, और गुणांक का क्रम किसी अन्य परिभाषा के आधार पर कुछ संगणना का परिणाम होता है। फिर, फ़ंक्शन के डोमेन को बढ़ाने के लिए पावर श्रृंखला का उपयोग किया जा सकता है। आमतौर पर, यदि वास्तविक चर के लिए एक फ़ंक्शन कुछ अंतराल में [[टेलर श्रृंखला]] का योग है, तो यह शक्ति श्रृंखला तुरंत डोमेन को जटिल संख्याओं के सबसेट में विस्तारित करने की अनुमति देती है, श्रृंखला के [[अभिसरण की डिस्क]]। फिर [[विश्लेषणात्मक निरंतरता]] लगभग पूरे [[जटिल विमान]] को शामिल करने के लिए डोमेन को आगे बढ़ाने की अनुमति देती है। यह प्रक्रिया वह विधि है जो आम तौर पर एक जटिल संख्या के लघुगणक, घातीय कार्य और त्रिकोणमितीय कार्यों को परिभाषित करने के लिए उपयोग की जाती है।
पावर श्रृंखला का उपयोग उस कार्यक्षेत्र पर कार्यों को परिभाषित करने के लिए किया जाता है जिसमें वह अभिसरण करते हैं। उदाहरण के लिए, चरघातांकी फलन द्वारा दिया जाता है <math>e^x = \sum_{n=0}^{\infty} {x^n \over n!}</math>. चूँकि, जैसा कि श्रृंखला के गुणांक अधिक अनैतिक होते हैं, अतः फलन जो अभिसारी श्रृंखला का योग होता है, सामान्यतः अन्यथा परिभाषित किया जाता है और गुणांक का क्रम किसी अन्य परिभाषा के आधार पर कुछ संगणना का परिणाम होता है। पुनः, फलन के कार्यक्षेत्र को बढ़ाने के लिए पावर श्रृंखला का उपयोग किया जा सकता है। सामान्यतः, यदि वास्तविक चर के लिए फलन कुछ अंतराल में [[टेलर श्रृंखला]] का योग होता है, तब यह शक्ति श्रृंखला तुरंत कार्यक्षेत्र को जटिल संख्याओं के उपसमूह में श्रृंखला के [[अभिसरण की डिस्क]] में विस्तारित करने की अनुमति देती है। अतः पुनः [[विश्लेषणात्मक निरंतरता]] लगभग पूर्ण [[जटिल विमान]] को सम्मिलित करने के लिए कार्यक्षेत्र को आगे बढ़ाने की अनुमति देती है। इस प्रकार यह प्रक्रिया वह विधि है जो सामान्यतः जटिल संख्या के लघुगणक, घातीय कार्य और त्रिकोणमितीय कार्यों को परिभाषित करने के लिए उपयोग की जाती है।


=== पुनरावृत्ति द्वारा ===
=== पुनरावृत्ति द्वारा ===
{{main|Recurrence relation}}
{{main|पुनरावृत्ति संबंध}}
ऐसे कार्य जिनके डोमेन गैर-ऋणात्मक पूर्णांक हैं, जिन्हें अनु[[क्रम]] के रूप में जाना जाता है, अक्सर [[पुनरावृत्ति संबंध]]ों द्वारा परिभाषित किए जाते हैं।
ऐसे कार्य जिनके कार्यक्षेत्र गैर-ऋणात्मक पूर्णांक होते हैं, जिन्हें अनु[[क्रम]] के रूप में जाना जाता है, जिसे अधिकांशतः [[पुनरावृत्ति संबंध|पुनरावृत्ति संबंधों]] द्वारा परिभाषित किए जाते हैं।


अऋणात्मक पूर्णांकों पर भाज्य फलन (<math>n\mapsto n!</math>) एक मूल उदाहरण है, क्योंकि इसे पुनरावृत्ति संबंध द्वारा परिभाषित किया जा सकता है
अऋणात्मक पूर्णांकों पर भाज्य फलन (<math>n\mapsto n!</math>) मूल उदाहरण होता है, जिससे कि इसे पुनरावृत्ति संबंध द्वारा परिभाषित किया जा सकता है।
:<math>n!=n(n-1)!\quad\text{for}\quad n>0,</math>
:<math>n!=n(n-1)!\quad\text{for}\quad n>0,</math>
और प्रारंभिक स्थिति
और प्रारंभिक स्थिति,
:<math>0!=1.</math>
:<math>0!=1.</math>
== फलन का प्रतिनिधित्व करना ==


 
किसी फलन का ग्राफ़ सामान्यतः किसी फलन की सहज तस्वीर देने के लिए उपयोग किया जाता है। इस प्रकार किसी फलन को समझने में ग्राफ़ कैसे सहायता करता है, इसके उदाहरण के रूप में, इसके ग्राफ़ से यह देखना सरल होता है कि कोई फलन बढ़ रहा है या घट रहा है। अतः कुछ कार्यों को [[बार चार्ट]] द्वारा भी प्रदर्शित किया जा सकता है।
== एक फ़ंक्शन का प्रतिनिधित्व करना ==
 
किसी फ़ंक्शन का ग्राफ़ आमतौर पर किसी फ़ंक्शन की सहज तस्वीर देने के लिए उपयोग किया जाता है। किसी फ़ंक्शन को समझने में ग्राफ़ कैसे मदद करता है, इसके उदाहरण के रूप में, इसके ग्राफ़ से यह देखना आसान है कि कोई फ़ंक्शन बढ़ रहा है या घट रहा है। कुछ कार्यों को [[बार चार्ट]] द्वारा भी प्रदर्शित किया जा सकता है।


=== रेखांकन और प्लॉट ===
=== रेखांकन और प्लॉट ===
{{main|Graph of a function}}
{{main|किसी फ़ंक्शन का ग्राफ़}}
[[File:Motor vehicle deaths in the US.svg|thumb|फ़ंक्शन मैपिंग प्रत्येक वर्ष इसकी यूएस मोटर वाहन मृत्यु गणना के लिए, एक [[पंक्ति चार्ट]] के रूप में दिखाया गया है]]
[[File:Motor vehicle deaths in the US.svg|thumb|फलन मैपिंग प्रत्येक वर्ष इसकी यूएस मोटर वाहन मृत्यु गणना के लिए, [[पंक्ति चार्ट]] के रूप में दिखाया गया है।]]
[[File:Motor vehicle deaths in the US histogram.svg|thumb|समान कार्य, बार चार्ट के रूप में दिखाया गया है]]एक समारोह दिया <math>f\colon X\to Y,</math> इसका ग्राफ, औपचारिक रूप से, सेट है
[[File:Motor vehicle deaths in the US histogram.svg|thumb|समान कार्य, बार चार्ट के रूप में दिखाया गया है।]]फलन <math>f\colon X\to Y,</math> दिया गया है, इसका ग्राफ औपचारिक रूप से समूह होता है।


:<math>G=\{(x,f(x))\mid x\in X\}.</math>
:<math>G=\{(x,f(x))\mid x\in X\}.</math>
अक्सर मामले में जहां {{mvar|X}} तथा {{mvar|Y}} वास्तविक संख्याओं के उपसमुच्चय हैं (या ऐसे उपसमुच्चयों से पहचाने जा सकते हैं, जैसे अंतराल (गणित)), एक तत्व <math>(x,y)\in G</math> निर्देशांक वाले बिंदु से पहचाना जा सकता है {{math|''x'', ''y''}} द्वि-आयामी समन्वय प्रणाली में, उदा। [[कार्टेशियन विमान]]इसके भाग एक [[प्लॉट (ग्राफिक्स)]] बना सकते हैं जो फ़ंक्शन (भागों) का प्रतिनिधित्व करता है। प्लॉट्स का उपयोग इतना सर्वव्यापी है कि उन्हें भी फंक्शन का ग्राफ कहा जाता है। अन्य समन्वय प्रणालियों में कार्यों का ग्राफिक प्रतिनिधित्व भी संभव है। उदाहरण के लिए, [[वर्ग समारोह]] का ग्राफ़
अधिकांशतः स्थिति में जहां {{mvar|X}} तथा {{mvar|Y}} वास्तविक संख्याओं के उपसमुच्चय होते हैं (या ऐसे उपसमुच्चयों से पहचाने जा सकते हैं, जैसे अंतराल (गणित)), तत्व <math>(x,y)\in G</math> निर्देशांक वाले बिंदु से पहचाना जा सकता है {{math|''x'', ''y''}} द्वि-आयामी समन्वय प्रणाली में, उदाहरण के लिए, [[कार्टेशियन विमान]] इत्यादि। इसके भाग [[प्लॉट (ग्राफिक्स)]] बना सकते हैं जो फलन (भागों) का प्रतिनिधित्व करता है। इस प्रकार प्लॉट्स का उपयोग इतना सर्वव्यापी होता है कि उन्हें भी फलन का ग्राफ कहा जाता है। अन्य समन्वय प्रणालियों में कार्यों का ग्राफिक प्रतिनिधित्व भी संभव होता है। उदाहरण के लिए, [[वर्ग समारोह|वर्ग फलन]] का ग्राफ़ इत्यादि।


:<math>x\mapsto x^2,</math>
:<math>x\mapsto x^2,</math>
निर्देशांक के साथ सभी बिंदुओं से मिलकर <math>(x, x^2)</math> के लिये <math>x\in \R,</math> उपज, जब कार्टेशियन निर्देशांक में चित्रित किया जाता है, तो प्रसिद्ध [[परवलय]] यदि समान द्विघात कार्य <math>x\mapsto x^2,</math> एक ही औपचारिक ग्राफ के साथ, संख्याओं के जोड़े से मिलकर, ध्रुवीय निर्देशांक में प्लॉट किया जाता है <math>(r,\theta) =(x,x^2),</math> प्राप्त प्लॉट फ़र्मेट का सर्पिल है।
निर्देशांक के साथ सभी बिंदुओं से मिलकर <math>(x, x^2)</math> के लिये <math>x\in \R,</math> उपज, जब कार्टेशियन निर्देशांक में दर्शाए जाने पर प्रसिद्ध परवलय प्राप्त होता है। यदि समान द्विघात कार्य <math>x\mapsto x^2,</math> ही औपचारिक ग्राफ के साथ, संख्याओं के जोड़े से मिलकर, ध्रुवीय निर्देशांक में प्लॉट किया जाता है। इस प्रकार <math>(r,\theta) =(x,x^2),</math> प्राप्त प्लॉट फ़र्मेट का सर्पिल होता है।


=== टेबल्स ===
=== तालिका ===
{{Main|Mathematical table}}
{{Main|गणितीय तालिका}}
एक फ़ंक्शन को मानों की तालिका के रूप में दर्शाया जा सकता है। यदि किसी फलन का प्रांत परिमित है, तो फलन को इस प्रकार पूर्णतया निर्दिष्ट किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, गुणन समारोह <math>f\colon\{1,\ldots,5\}^2 \to \mathbb{R}</math> के रूप में परिभाषित किया गया है <math>f(x,y)=xy</math> परिचित गुणन तालिका द्वारा दर्शाया जा सकता है
सामान्यतः फलन को मानों की तालिका के रूप में दर्शाया जा सकता है। यदि किसी फलन का प्रांत परिमित होता है, तब फलन को इस प्रकार पूर्णतया निर्दिष्ट किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, गुणन फलन <math>f\colon\{1,\ldots,5\}^2 \to \mathbb{R}</math> के रूप में परिभाषित <math>f(x,y)=xy</math> को परिचित गुणन तालिका द्वारा दर्शाया जा सकता है।


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दूसरी ओर, यदि किसी फ़ंक्शन का डोमेन निरंतर है, तो तालिका डोमेन के विशिष्ट मानों पर फ़ंक्शन के मान दे सकती है। यदि मध्यवर्ती मान की आवश्यकता है, तो फ़ंक्शन के मान का अनुमान लगाने के लिए [[प्रक्षेप]] का उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, साइन फ़ंक्शन के लिए तालिका का एक भाग निम्नानुसार दिया जा सकता है, जिसमें 6 दशमलव स्थानों पर मान होते हैं:
दूसरी ओर, यदि किसी फलन का कार्यक्षेत्र निरंतर होता है, तब तालिका कार्यक्षेत्र के विशिष्ट मानों पर फलन के मान दे सकती है। यदि मध्यवर्ती मान की आवश्यकता होती है, तब फलन के मान का अनुमान लगाने के लिए [[प्रक्षेप]] का उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, साइन फलन के लिए तालिका का भाग निम्नानुसार दिया जा सकता है, जिसमें 6 दशमलव स्थानों पर मान होते हैं।


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हैंडहेल्ड कैलकुलेटर और पर्सनल कंप्यूटर के आगमन से पहले, ऐसी तालिकाओं को अक्सर लघुगणक और त्रिकोणमितीय कार्यों जैसे कार्यों के लिए संकलित और प्रकाशित किया जाता था।
हैंडहेल्ड कैलकुलेटर और पर्सनल कंप्यूटर के आगमन से पूर्व, ऐसी तालिकाओं को अधिकांशतः लघुगणक और त्रिकोणमितीय कार्यों जैसे कार्यों के लिए संकलित और प्रकाशित किया जाता था।


=== बार चार्ट ===
=== बार चार्ट ===
{{main|Bar chart}}
{{main|Bar chart}}
बार चार्ट का उपयोग अक्सर उन कार्यों का प्रतिनिधित्व करने के लिए किया जाता है जिनका डोमेन परिमित सेट, प्राकृतिक संख्या या [[पूर्णांक]] है। इस मामले में, एक तत्व {{mvar|x}} डोमेन का एक अंतराल (गणित) द्वारा दर्शाया गया है {{mvar|x}}-अक्ष, और फ़ंक्शन का संगत मान, {{math|''f''(''x'')}}, एक [[आयत]] द्वारा दर्शाया गया है जिसका आधार अंतराल के अनुरूप है {{mvar|x}} और किसकी ऊंचाई है {{math|''f''(''x'')}} (संभवतः ऋणात्मक, जिस स्थिति में बार नीचे विस्तारित होता है {{mvar|x}}-एक्सिस)।
बार चार्ट का उपयोग अधिकांशतः उन कार्यों का प्रतिनिधित्व करने के लिए किया जाता है जिनका कार्यक्षेत्र परिमित समूह, प्राकृतिक संख्या या [[पूर्णांक]] होते है। इस स्थिति में, कार्यक्षेत्र के तत्व {{mvar|x}} को {{mvar|x}}-अक्ष के अंतराल (गणित) द्वारा दर्शाया गया है और फलन का संगत मान, {{math|''f''(''x'')}}, [[आयत]] द्वारा दर्शाया गया है जिसका आधार {{mvar|x}} के संगत अंतराल के अनुरूप होते है और जिसकी ऊंचाई {{math|''f''(''x'')}} है (संभवतः ऋणात्मक, जिस स्थिति में प्रत्येक बार x-अक्ष नीचे विस्तारित होता है)।


== सामान्य गुण ==
== सामान्य विशेषता ==


यह खंड कार्यों के सामान्य गुणों का वर्णन करता है, जो डोमेन और कोडोमेन के विशिष्ट गुणों से स्वतंत्र हैं।
यह खंड कार्यों के सामान्य गुणों का वर्णन करता है, जो कार्यक्षेत्र और उपकार्यक्षेत्र के विशिष्ट गुणों से स्वतंत्र होते हैं।


=== मानक कार्य ===
=== मानक कार्य ===
कई मानक कार्य हैं जो अक्सर होते हैं:
अनेक मानक कार्य हैं जो अधिकांशतः होते हैं।
* हर सेट के लिए {{mvar|X}}, एक अनूठा कार्य है, जिसे कहा जाता है{{vanchor|empty function}}, या खाली नक्शा, [[खाली सेट]] से तक {{mvar|X}}. खाली फ़ंक्शन का ग्राफ़ खाली सेट है।<ref group=note>By definition, the graph of the empty function to {{mvar|X}} is a subset of the Cartesian product {{math|∅ × ''X''}}, and this product is empty.</ref> सिद्धांत की सुसंगतता और कई बयानों में खाली सेट से संबंधित अपवादों से बचने के लिए खाली कार्यों के अस्तित्व की आवश्यकता है। [[टपल]] (या समतुल्य वाले) के रूप में फ़ंक्शन की सामान्य सेट-सैद्धांतिक परिभाषा के तहत, प्रत्येक सेट के लिए बिल्कुल एक खाली फ़ंक्शन होता है, इस प्रकार खाली फ़ंक्शन <math>\varnothing \mapsto X</math> के बराबर नहीं है <math>\varnothing \mapsto Y</math> अगर और केवल अगर <math>X\ne Y</math>, हालांकि उनका ग्राफ दोनों खाली सेट हैं।
* प्रत्येक समूह {{mvar|X}} के लिए, अनूठा फलन होता है, जिसे रिक्त फलन या रिक्त मानचित्र कहा जाता है, खाली फलन का ग्राफ़ खाली समूह है।<ref group=note>By definition, the graph of the empty function to {{mvar|X}} is a subset of the Cartesian product {{math|∅ × ''X''}}, and this product is empty.</ref> सिद्धांत की सुसंगतता और अनेक कथनों में खाली समूह से संबंधित अपवादों से बचने के लिए खाली कार्यों के अस्तित्व की आवश्यकता है। इस प्रकार आदेशित [[टपल|ट्रिपलेट]] (या समतुल्य वाले) के रूप में फलन की सामान्य समूह-सैद्धांतिक परिभाषा के अनुसार, प्रत्येक समूह के लिए बिल्कुल रिक्त फलन होता है, इस प्रकार रिक्त फलन <math>\varnothing \mapsto X</math> के समान्तर नहीं होता है <math>\varnothing \mapsto Y</math> यदि और <math>X\ne Y</math>, चूंकि उनका ग्राफ दोनों रिक्त समूह होता हैं।
* हर सेट के लिए {{mvar|X}} और हर [[सिंगलटन सेट]] {{math|{{mset|''s''}}}}, से एक अनूठा कार्य है {{mvar|X}} प्रति {{math|{{mset|''s''}}}}, जो हर तत्व को मैप करता है {{mvar|X}} प्रति {{mvar|s}}. यह एक अनुमान है (नीचे देखें) जब तक {{mvar|X}} खाली सेट है।
* प्रत्येक समूह {{mvar|X}} के लिए और प्रत्येक [[सिंगलटन सेट|सिंगलटन समूह]] {{math|{{mset|''s''}}}} के लिए {{mvar|X}} से {{math|{{mset|''s''}}}} तक अनूठा कार्य होता है जो {{mvar|X}} से {{mvar|s}} प्रत्येक तत्व को मानचित्र करता है, यह अनुमान है (नीचे देखें) जब तक {{mvar|X}} रिक्त समूह नही होता है है।
* एक समारोह दिया <math>f\colon X\to Y,</math> का विहित अनुमान {{mvar|f}} इसकी छवि पर <math>f(X)=\{f(x)\mid x\in X\}</math> से समारोह है {{mvar|X}} प्रति {{math|''f''(''X'')}} वह मानचित्र {{mvar|x}} प्रति {{math|''f''(''x'')}}.
* फलन दिया <math>f\colon X\to Y,</math> इसकी छवि पर {{mvar|f}} का विहित अनुमान <math>f(X)=\{f(x)\mid x\in X\}</math> से फलन होता है जो {{mvar|X}} से {{math|''f''(''X'')}} को मानचित्र करता है।
* प्रत्येक उपसमुच्चय के लिए {{mvar|A}} एक सेट का {{mvar|X}}, का समावेशन मानचित्र {{mvar|A}} में {{mvar|X}} इंजेक्शन (नीचे देखें) फ़ंक्शन है जो प्रत्येक तत्व को मैप करता है {{mvar|A}} खुद को।
* प्रत्येक समुच्चय {{mvar|X}} के लिए प्रत्येक उपसमुच्चय {{mvar|A}} के लिए {{mvar|A}} का {{mvar|X}}, में समावेशन मानचित्र अंतःक्षेपी (नीचे देखें) फलन होता है जो {{mvar|A}} के प्रत्येक तत्व को अपने आप में मानचित्र करता है।
* एक सेट पर [[पहचान समारोह]] {{mvar|X}}, अक्सर द्वारा निरूपित {{math|id<sub>''X''</sub>}}, का समावेश है {{mvar|X}} अपने आप में।
* प्रत्येक समूह {{mvar|X}} पर [[पहचान समारोह|पहचान फलन]] जिसे अधिकांशतः {{math|id<sub>''X''</sub>}} द्वारा निरूपित किया जाता है जो {{mvar|X}} को स्वयं में सम्मिलित करता है।


=== समारोह संरचना ===
=== फलन संरचना ===
{{Main|Function composition}}
{{Main|समारोह रचना}}
दो कार्य दिए गए <math>f\colon X\to Y</math> तथा <math>g\colon Y\to Z</math> ऐसा है कि का डोमेन {{mvar|g}} का कोडोमेन है {{mvar|f}}, उनकी रचना कार्य है <math>g \circ f\colon X \rightarrow Z</math> द्वारा परिभाषित
दो कार्य दिए गए <math>f\colon X\to Y</math> तथा <math>g\colon Y\to Z</math> जैसे कि {{mvar|g}} का कार्यक्षेत्र {{mvar|f}} का उपकार्यक्षेत्र होता है, उनकी रचना कार्य <math>g \circ f\colon X \rightarrow Z</math> द्वारा परिभाषित होती है।
:<math>(g \circ f)(x) = g(f(x)).</math>
:<math>(g \circ f)(x) = g(f(x)).</math>
यानी का मूल्य <math>g \circ f</math> प्रथम आवेदन करने पर प्राप्त होता है {{math|''f''}} प्रति {{math|''x''}} प्राप्त करने के लिए {{math|1=''y'' = ''f''(''x'')}} और फिर आवेदन करना {{math|''g''}} परिणाम के लिए {{mvar|y}} प्राप्त करने के लिए {{math|1=''g''(''y'') = ''g''(''f''(''x''))}}. नोटेशन में जो फ़ंक्शन पहले लागू होता है उसे हमेशा दाईं ओर लिखा जाता है।
अर्थात् का मूल्य <math>g \circ f</math> प्रथम {{math|1=''y'' = ''f''(''x'')}} प्राप्त करने के लिए {{math|''f''}} से {{math|''x''}} प्रयुक्त करके प्राप्त किया जाता है और फिर {{math|1=''g''(''y'') = ''g''(''f''(''x''))}} प्राप्त करने के लिए परिणाम {{mvar|y}} में {{math|''g''}} प्रयुक्त किया जाता है। इस प्रकार अंकन में जो फलन पहले प्रयुक्त होता है, उसे हमेशा दाईं ओर लिखा जाता है।
 
रचना <math>g\circ f</math> फलन पर ऑपरेशन (गणित) होता है जिसे केवल तभी परिभाषित किया जाता है जब पहले फलन का उपकार्यक्षेत्र दूसरे का कार्यक्षेत्र होता है। यहां तक ​​कि जब दोनों <math>g \circ f</math> तथा <math>f \circ g</math> इन शर्तों को पूर्ण करते हैं, तब संरचना अनिवार्य रूप से क्रमविनिमेय नहीं होता है, अर्थात्, कार्य <math>g \circ f</math> तथा <math> f \circ g</math> समान होना आवश्यक नहीं है, किन्तु तर्क के लिए भिन्न-भिन्न मान प्रदान कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, मान लीजिए कि {{math|1=''f''(''x'') = ''x''<sup>2</sup>}} तथा {{math|1=''g''(''x'') = ''x'' + 1}}, फिर <math>g(f(x))=x^2+1</math> तथा <math> f(g(x)) = (x+1)^2</math> के लिए <math>x=0.</math> सहमत होता हैं।


रचना <math>g\circ f</math> कार्यों पर एक ऑपरेशन (गणित) है जिसे केवल तभी परिभाषित किया जाता है जब पहले फ़ंक्शन का कोडोमेन दूसरे का डोमेन हो। यहां तक ​​कि जब दोनों <math>g \circ f</math> तथा <math>f \circ g</math> इन शर्तों को पूरा करते हैं, संरचना अनिवार्य रूप से क्रमविनिमेय संपत्ति नहीं है, अर्थात, कार्य <math>g \circ f</math> तथा <math> f \circ g</math> समान होना आवश्यक नहीं है, लेकिन एक ही तर्क के लिए अलग-अलग मान प्रदान कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, चलो {{math|1=''f''(''x'') = ''x''<sup>2</sup>}} तथा {{math|1=''g''(''x'') = ''x'' + 1}}, फिर <math>g(f(x))=x^2+1</math> तथा <math> f(g(x)) = (x+1)^2</math> के लिए ही सहमत हैं <math>x=0.</math>
फलन रचना इस अर्थ में साहचर्य संपत्ति होती है कि, यदि <math>(h\circ g)\circ f</math> तथा <math>h\circ (g\circ f)</math> परिभाषित होते है, तब दूसरा भी परिभाषित किया गया है और वह समान होता हैं। इस प्रकार यह लिखता है।
फ़ंक्शन रचना इस अर्थ में साहचर्य संपत्ति है कि, यदि कोई एक है <math>(h\circ g)\circ f</math> तथा <math>h\circ (g\circ f)</math> परिभाषित है, तो दूसरा भी परिभाषित है, और वे बराबर हैं। इस प्रकार, कोई लिखता है
:<math>h\circ g\circ f = (h\circ g)\circ f = h\circ (g\circ f).</math>
:<math>h\circ g\circ f = (h\circ g)\circ f = h\circ (g\circ f).</math>
पहचान कार्य करती है <math>\operatorname{id}_X</math> तथा <math>\operatorname{id}_Y</math> से कार्यों के लिए क्रमशः एक [[सही पहचान]] और एक बाईं पहचान हैं {{mvar|X}} प्रति {{mvar|Y}}. यानी अगर {{mvar|f}} डोमेन के साथ एक कार्य है {{mvar|X}}, और कोडोमेन {{mvar|Y}}, किसी के पास
पहचान कार्य करती है <math>\operatorname{id}_X</math> तथा <math>\operatorname{id}_Y</math> से कार्यों के लिए क्रमशः [[सही पहचान]] और बाईं पहचान क्रमशः X से Y होती हैं अर्थात् यदि {{mvar|f}} कार्यक्षेत्र {{mvar|X}} और उपकार्यक्षेत्र {{mvar|Y}} के साथ फलन होता है, तब प्रत्येक के समीप<math>f\circ \operatorname{id}_X = \operatorname{id}_Y \circ f = f.</math>
<math>f\circ \operatorname{id}_X = \operatorname{id}_Y \circ f = f.</math>


<gallery widths="250" heights="300">
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Line 289: Line 280:
File:Compfun.svg|Another composition. In this example, {{math|1=(''g'' ∘ ''f'' )(c) = #}}.
File:Compfun.svg|Another composition. In this example, {{math|1=(''g'' ∘ ''f'' )(c) = #}}.
</gallery>
</gallery>


=== इमेज और प्रीइमेज ===
=== इमेज और प्रीइमेज ===
{{Main|Image (mathematics)}}
{{Main|छवि (गणित)}}
होने देना <math>f\colon X\to Y.</math> नीचे की छवि {{mvar|f}} एक तत्व का {{mvar|x}} डोमेन का {{mvar|X}} है {{math|''f''(''x'')}}.<ref name="EOM Function"/>यदि {{math|''A''}} का कोई उपसमुच्चय है {{math|''X''}}, फिर की छवि {{mvar|A}} नीचे {{mvar|f}}, निरूपित {{math|''f''(''A'')}}, कोडोमेन का सबसेट है {{math|''Y''}} के तत्वों की सभी छवियों से मिलकर {{mvar|A}},<ref name="EOM Function"/>वह है,
होने देना <math>f\colon X\to Y.</math> कार्यक्षेत्र {{mvar|X}} के तत्व {{mvar|x}} के {{mvar|f}} के अंतर्गत छवि {{math|''f''(''x'')}} है।<ref name="EOM Function"/> यदि {{math|''A''}}, {{math|''X''}} का कोई उपसमुच्चय होता है, {{mvar|f}} के अंतर्गत {{mvar|A}} की छवि, जिसे {{math|''f''(''A'')}} के रूप में दर्शाया गया है, उपकार्यक्षेत्र {{math|''Y''}} का उपसमुच्चय है, जिसमे {{mvar|A}} के सभी तत्वों की छवियां सम्मिलित होती है।<ref name="EOM Function"/> अर्थात् ,
:<math>f(A)=\{f(x)\mid x\in A\}.</math>
:<math>f(A)=\{f(x)\mid x\in A\}.</math>
की छवि {{math|''f''}} संपूर्ण डोमेन की छवि है, अर्थात, {{math|''f''(''X'')}}.{{r|PCM p.11}} इसे के फलन की श्रेणी भी कहते हैं {{mvar|f}},{{r|EOM Function|T&K Calc p.3|Trench RA pp.30-32|TBB RA pp.A4-A5}} हालांकि टर्म रेंज कोडोमेन को भी संदर्भित कर सकता है।{{r|TBB RA pp.A4-A5|PCM p.11}}<ref name = "standard">''Quantities and Units - Part 2: Mathematical signs and symbols to be used in the natural sciences and technology'', p. 15.  ISO 80000-2 (ISO/IEC 2009-12-01)</ref>
सामान्यतः {{math|''f''}} की छवि पर संपूर्ण कार्यक्षेत्र की छवि होती है, अर्थात, {{math|''f''(''X'')}}.{{r|PCM p.11}} इसे {{mvar|f}} के फलन की श्रेणी भी कहते हैं,{{r|EOM Function|T&K Calc p.3|Trench RA pp.30-32|TBB RA pp.A4-A5}} चूंकि टर्म रेंज उपकार्यक्षेत्र को भी संदर्भित कर सकता है।{{r|TBB RA pp.A4-A5|PCM p.11}}<ref name = "standard">''Quantities and Units - Part 2: Mathematical signs and symbols to be used in the natural sciences and technology'', p. 15.  ISO 80000-2 (ISO/IEC 2009-12-01)</ref>
दूसरी ओर, उलटा छवि या [[preimage]] के तहत {{mvar|f}} एक तत्व का {{mvar|y}} कोडोमेन का {{mvar|Y}} डोमेन के सभी तत्वों का सेट है {{math|''X''}} जिनकी इमेज के नीचे {{mvar|f}} बराबर {{mvar|y}}.<ref name="EOM Function"/>प्रतीकों में, की प्रधानता {{mvar|y}} द्वारा निरूपित किया जाता है <math>f^{-1}(y)</math> और समीकरण द्वारा दिया गया है
 
दूसरी ओर, उपकार्यक्षेत्र {{mvar|y}} के तत्व {{mvar|Y}} के {{mvar|f}} के अनुसार उलटा छवि या [[preimage|प्रीइमेज]] कार्यक्षेत्र {{math|''X''}} के सभी तत्वों का समूह होता है, जिनकी छवियां {{mvar|f}} के समान्तर {{mvar|y}} होता है।<ref name="EOM Function" /> इस प्रकार प्रतीकों में, {{mvar|y}} की प्रधानता को <math>f^{-1}(y)</math> द्वारा निरूपित किया जाता है और समीकरण द्वारा दिया गया है।
:<math>f^{-1}(y) = \{x \in X \mid f(x) = y\}.</math>
:<math>f^{-1}(y) = \{x \in X \mid f(x) = y\}.</math>
इसी तरह, एक उपसमुच्चय की पूर्वकल्पना {{math|''B''}} कोडोमेन का {{math|''Y''}} के तत्वों की पूर्वकल्पनाओं का समुच्चय है {{math|''B''}}, अर्थात यह डोमेन का सबसेट है {{math|''X''}} के सभी तत्वों से मिलकर बनता है {{math|''X''}} जिनकी छवियां हैं {{math|''B''}}.<ref name="EOM Function"/>द्वारा निरूपित किया जाता है <math>f^{-1}(B)</math> और समीकरण द्वारा दिया गया है
इसी प्रकार, कार्यक्षेत्र {{math|''Y''}} के उपसमूह {{math|''B''}} का प्रीइमेज {{math|''B''}} के तत्वों के प्रीइमेज का समुच्चय होता है, अर्थात् यह कार्यक्षेत्र {{math|''X''}} का उपसमूह होता है, जिसमे {{math|''X''}} के सभी तत्व सम्मिलित होते है जिनकी छवियां {{math|''B''}} से संबंधित होती हैं।<ref name="EOM Function" /> इस प्रकार इसे <math>f^{-1}(B)</math> द्वारा निरूपित किया जाता है और समीकरण द्वारा दिया गया है।
:<math>f^{-1}(B) = \{x \in X \mid f(x) \in B\}.</math>
:<math>f^{-1}(B) = \{x \in X \mid f(x) \in B\}.</math>
उदाहरण के लिए, की पूर्वकल्पना <math>\{4, 9\}</math> स्क्वायर फ़ंक्शन के तहत सेट है <math>\{-3,-2,2,3\}</math>.
उदाहरण के लिए, <math>\{4, 9\}</math> की पूर्वकल्पना वर्ग फलन के अनुसार <math>\{-3,-2,2,3\}</math> समूह होता है।


किसी फ़ंक्शन की परिभाषा के अनुसार, किसी तत्व की छवि {{math|''x''}} डोमेन का हमेशा कोडोमेन का एक तत्व होता है। हालांकि, प्रीइमेज <math>f^{-1}(y)</math> एक तत्व का {{mvar|y}} कोडोमेन का खाली सेट हो सकता है या इसमें तत्वों की संख्या हो सकती है। उदाहरण के लिए, यदि {{mvar|f}} पूर्णांकों से स्वयं तक का कार्य है जो प्रत्येक पूर्णांक को 0 पर मैप करता है, फिर <math>f^{-1}(0) = \mathbb{Z}</math>.
सामान्यतः फलन की परिभाषा के अनुसार, कार्यक्षेत्र के किसी तत्व {{math|''x''}} की छवि हमेशा उपकार्यक्षेत्र का तत्व होता है। चूंकि, प्रीइमेज उपकार्यक्षेत्र के तत्व {{mvar|y}} का <math>f^{-1}(y)</math> रिक्त समूह हो सकता है या इसमें अनेक तत्वों की संख्या हो सकती है। उदाहरण के लिए, यदि {{mvar|f}} पूर्णांकों से स्वयं तक का फलन होता है जो प्रत्येक पूर्णांक को 0 पर मानचित्र करता है, तब <math>f^{-1}(0) = \mathbb{Z}</math>.


यदि <math>f\colon X\to Y</math> एक समारोह है, {{math|''A''}} तथा {{math|''B''}} के उपसमुच्चय हैं {{math|''X''}}, तथा {{math|''C''}} तथा {{math|''D''}} के उपसमुच्चय हैं {{math|''Y''}}, तब किसी के पास निम्नलिखित गुण होते हैं:
यदि <math>f\colon X\to Y</math> फलन होता है, {{math|''A''}} तथा {{math|''B''}}, {{math|''X''}} के उपसमुच्चय होते हैं और {{math|''C''}} तथा {{math|''D''}}, {{math|''Y''}} के उपसमुच्चय होते हैं, तब किसी के समीप निम्नलिखित गुण होते हैं।
* <math>A\subseteq B \Longrightarrow f(A)\subseteq f(B)</math>
* <math>A\subseteq B \Longrightarrow f(A)\subseteq f(B)</math>
* <math>C\subseteq D \Longrightarrow f^{-1}(C)\subseteq f^{-1}(D)</math>
* <math>C\subseteq D \Longrightarrow f^{-1}(C)\subseteq f^{-1}(D)</math>
Line 311: Line 302:
* <math>f(f^{-1}(f(A)))=f(A)</math>
* <math>f(f^{-1}(f(A)))=f(A)</math>
* <math>f^{-1}(f(f^{-1}(C)))=f^{-1}(C)</math>
* <math>f^{-1}(f(f^{-1}(C)))=f^{-1}(C)</math>
द्वारा प्रीइमेज {{mvar|f}} एक तत्व का {{mvar|y}} कोडोमेन को कभी-कभी, कुछ संदर्भों में, का [[फाइबर (गणित)]] कहा जाता है {{math|''y''}} नीचे {{mvar|''f''}}.
उपकार्यक्षेत्र के तत्व {{mvar|y}} के {{mvar|f}} द्वारा प्रीइमेज को कभी-कभी, कुछ संदर्भों में, {{mvar|''f''}} के भांति {{math|''y''}} का [[फाइबर (गणित)]] कहा जाता है।


यदि कोई समारोह {{mvar|f}} एक व्युत्क्रम है (नीचे देखें), इस व्युत्क्रम को निरूपित किया गया है <math>f^{-1}.</math> इस मामले में <math>f^{-1}(C)</math> द्वारा या तो छवि को निरूपित कर सकते हैं <math>f^{-1}</math> या द्वारा प्रीइमेज {{mvar|f}} का {{mvar|C}}. यह कोई समस्या नहीं है, क्योंकि ये सेट बराबर हैं। अंकन <math>f(A)</math> तथा <math>f^{-1}(C)</math> सेट के मामले में अस्पष्ट हो सकता है जिसमें कुछ उपसमुच्चय तत्वों के रूप में होते हैं, जैसे <math>\{x, \{x\}\}.</math> इस मामले में, कुछ देखभाल की आवश्यकता हो सकती है, उदाहरण के लिए, वर्गाकार कोष्ठकों का उपयोग करके <math>f[A], f^{-1}[C]</math> छवियों और तत्वों की छवियों और छवियों के लिए उपसमुच्चय और साधारण कोष्ठकों की पूर्व-छवियों के लिए।
यदि किसी फलन {{mvar|f}} का व्युत्क्रम होता है (नीचे देखें), तब इस व्युत्क्रम को <math>f^{-1}.</math> द्वारा निरूपित किया गया है। इस स्थिति में <math>f^{-1}(C)</math> द्वारा किसी भी छवि को निरूपित कर सकते हैं <math>f^{-1}</math> या {{mvar|C}} के {{mvar|f}} द्वारा प्रीइमेज होता है। यह कोई समस्या नहीं है, जिससे कि यह समूह समान्तर होता हैं। इस प्रकार अंकन <math>f(A)</math> तथा <math>f^{-1}(C)</math> समूह के स्थिति में अस्पष्ट हो सकता है जिसमें कुछ उपसमुच्चय तत्वों के रूप में होते हैं, जैसे <math>\{x, \{x\}\}.</math> इस स्थिति में, कुछ देखभाल की आवश्यकता हो सकती है, उदाहरण के लिए, वर्गाकार कोष्ठकों का उपयोग करके <math>f[A], f^{-1}[C]</math> छवियों और तत्वों की छवियों और छवियों के लिए उपसमुच्चय और साधारण कोष्ठकों की पूर्व-छवियों के लिए आवश्यक होता है।


=== विशेषण, विशेषण और विशेषण कार्य ===
=== विशेषण, विशेषण और विशेषण कार्य ===
होने देना <math>f\colon X\to Y</math> एक समारोह हो।
होने देना <math>f\colon X\to Y</math> फलन होता है।


कार्यक्रम {{mvar|f}} इंजेक्शन फ़ंक्शन है (या एक-से-एक, या इंजेक्शन है) यदि {{math|''f''(''a'') ≠ ''f''(''b'')}} किसी भी दो अलग-अलग तत्वों के लिए {{math|''a''}} तथा {{mvar|''b''}} का {{mvar|X}}.<ref name="PCM p.11">{{Princeton Companion to Mathematics|p=11}}</ref><ref name="EOM Injection">{{eom |title=Injection |oldid=30986 |author-first=O.A. |author-last=Ivanova}}</ref> समान रूप से, {{mvar|f}} इंजेक्शन है अगर और केवल अगर, किसी के लिए <math>y\in Y,</math> पूर्व चित्र <math>f^{-1}(y)</math> अधिकतम एक तत्व शामिल है। एक खाली कार्य हमेशा इंजेक्शन होता है। यदि {{mvar|X}} तब खाली समुच्चय नहीं है {{mvar|f}} इंजेक्शन है अगर और केवल अगर कोई फ़ंक्शन मौजूद है <math>g\colon Y\to X</math> ऐसा है कि <math>g\circ f=\operatorname{id}_X,</math> वह है, अगर {{mvar|f}} एक बायां उलटा कार्य है।<ref name="EOM Injection"/>सबूत: अगर {{mvar|f}} इंजेक्शन है, परिभाषित करने के लिए {{mvar|g}}, कोई एक तत्व चुनता है <math>x_0</math> में {{mvar|X}} (जो के रूप में मौजूद है {{mvar|X}} गैर-खाली माना जाता है),<ref group=note>The [[axiom of choice]] is not needed here, as the choice is done in a single set.</ref> और एक परिभाषित करता है {{mvar|g}} द्वारा <math>g(y)=x</math> यदि <math>y=f(x)</math> तथा <math>g(y)=x_0</math> यदि <math>y\not\in f(X).</math> इसके विपरीत यदि <math>g\circ f=\operatorname{id}_X,</math> तथा <math>y=f(x),</math> फिर <math>x=g(y),</math> और इस तरह <math>f^{-1}(y)=\{x\}.</math>
फलन {{mvar|f}} अंतःक्षेपी होता है (या अंतःक्षेपी होता है) यदि {{math|''f''(''a'') ≠ ''f''(''b'')}} {{mvar|X}} के किसी भी दो भिन्न-भिन्न तत्वों {{math|''a''}} तथा {{mvar|''b''}} के लिए होता है,<ref name="PCM p.11">{{Princeton Companion to Mathematics|p=11}}</ref><ref name="EOM Injection">{{eom |title=Injection |oldid=30986 |author-first=O.A. |author-last=Ivanova}}</ref> समतुल्य रूप से, {{mvar|f}} अंतःक्षेपी है यदि किसी के लिए <math>y\in Y,</math>पूर्व चित्र <math>f^{-1}(y)</math> अधिकतम तत्व सम्मिलित होता है। अतः रिक्त कार्य हमेशा अंतःक्षेपी होता है। यदि {{mvar|X}} तब रिक्त समुच्चय नहीं होता है तब {{mvar|f}} अंतःक्षेपी होता है और यदि कोई फलन <math>g\colon Y\to X</math> उपस्तिथ होता है जैसे कि <math>g\circ f=\operatorname{id}_X,</math> वह है, अर्थात् यदि {{mvar|f}} बायां व्युत्क्रम फलन होता है।<ref name="EOM Injection"/> उपपत्ति: यदि {{mvar|f}} अंतःक्षेपी होता है, {{mvar|g}} को परिभाषित करने के लिए, कोई तत्व चुनता है <math>x_0</math> में {{mvar|X}} (जो {{mvar|X}} के रूप में उपस्तिथ होता है, गैर-रिक्त माना जाता है),<ref group=note>The [[axiom of choice]] is not needed here, as the choice is done in a single set.</ref> और {{mvar|g}} को परिभाषित करता है, <math>g(y)=x</math> यदि <math>y=f(x)</math> तथा <math>g(y)=x_0</math> यदि <math>y\not\in f(X).</math> इसके विपरीत यदि <math>g\circ f=\operatorname{id}_X,</math> तथा <math>y=f(x),</math> फिर <math>x=g(y),</math> और इस प्रकार <math>f^{-1}(y)=\{x\}.</math> होता है।
कार्यक्रम {{mvar|f}} आच्छादक है (या आच्छादक, या आक्षेप है) यदि इसकी सीमा है <math>f(X)</math> इसके कोडोमेन के बराबर है <math>Y</math>, अर्थात, यदि, प्रत्येक तत्व के लिए <math>y</math> कोडोमेन का, कुछ तत्व मौजूद है <math>x</math> डोमेन का ऐसा है <math>f(x) = y</math> (दूसरे शब्दों में, प्रीइमेज <math>f^{-1}(y)</math> हरेक का <math>y\in Y</math> खाली नहीं है)।<ref name="PCM p.11"/><ref name="EOM Surjection">{{eom |title=Surjection |oldid=35689 |author-first=O.A. |author-last=Ivanova}}</ref> यदि, हमेशा की तरह, आधुनिक गणित में, [[पसंद का स्वयंसिद्ध]] मान लिया जाता है, तो {{mvar|f}} विशेषण है यदि और केवल यदि कोई कार्य मौजूद है <math>g\colon Y\to X</math> ऐसा है कि <math>f\circ g=\operatorname{id}_Y,</math> वह है, अगर {{mvar|f}} एक सही उलटा कार्य है।<ref name="EOM Surjection"/>पसंद के स्वयंसिद्ध की जरूरत है, क्योंकि, यदि {{mvar|f}} विशेषण है, एक परिभाषित करता है {{mvar|g}} द्वारा <math>g(y)=x,</math> कहाँ पे <math>x</math> का एक मनमाने ढंग से चुना गया तत्व है <math>f^{-1}(y).</math>
कार्यक्रम {{mvar|f}} विशेषण है (या एक आक्षेप या एक-से-एक पत्राचार है) यदि यह अंतःक्षेपी और विशेषण दोनों है।<ref name="PCM p.11"/><ref name="EOM Bijection">{{eom |title=Bijection |oldid=30987 |author-first=O.A. |author-last=Ivanova}}</ref> वह है, {{mvar|f}} विशेषण है अगर, किसी के लिए <math>y\in Y,</math> पूर्व चित्र <math>f^{-1}(y)</math> ठीक एक तत्व होता है। कार्यक्रम {{mvar|f}} विशेषण है यदि और केवल यदि यह एक व्युत्क्रम फलन को स्वीकार करता है, जो कि एक फलन है <math>g\colon Y\to X</math> ऐसा है कि <math>g\circ f=\operatorname{id}_X</math> तथा <math>f\circ g=\operatorname{id}_Y.</math><ref name="EOM Bijection"/>(विपरीत अनुमानों के मामले में, इसके लिए पसंद के स्वयंसिद्ध की आवश्यकता नहीं है; प्रमाण सीधा है)।


हर समारोह <math>f\colon X\to Y</math> रचना के रूप में [[गुणन]]खंड हो सकता है <math>i\circ s</math> एक अनुमान के बाद एक इंजेक्शन, जहां {{mvar|s}} का विहित अनुमान है {{mvar|X}} पर {{math|''f''(''X'')}} तथा {{mvar|i}} का विहित इंजेक्शन है {{math|''f''(''X'')}} में {{mvar|Y}}. यह का विहित गुणनखंडन है {{mvar|f}}.
फलन {{mvar|f}} आच्छादक होता है (या आच्छादक, या आच्छादन होता है) यदि <math>f(X)</math> इसकी सीमा है और इसके उपकार्यक्षेत्र के समान्तर होती है <math>Y</math>, अर्थात्, यदि प्रत्येक तत्व के लिए <math>y</math> उपकार्यक्षेत्र के, कुछ तत्व उपस्तिथ होते है। इस प्रकार कार्यक्षेत्र का <math>x</math> ऐसा होता है कि <math>f(x) = y</math> (दूसरे शब्दों में, प्रीइमेज <math>f^{-1}(y)</math> प्रत्येक का <math>y\in Y</math> रिक्त नहीं होता है)।<ref name="PCM p.11" /><ref name="EOM Surjection">{{eom |title=Surjection |oldid=35689 |author-first=O.A. |author-last=Ivanova}}</ref> यदि, हमेशा की भाँती, आधुनिक गणित में, [[पसंद का स्वयंसिद्ध]] मान लिया जाता है, तब {{mvar|f}} विशेषण होता है और यदि कोई कार्य उपस्तिथ होता है <math>g\colon Y\to X</math> जैसा कि <math>f\circ g=\operatorname{id}_Y,</math> वह है,यदि {{mvar|f}} का सही व्युत्क्रम कार्य होता है।<ref name="EOM Surjection" /> इस प्रकार पसंद के स्वयंसिद्ध की आवश्यता होती है, जिससे कि यदि {{mvar|f}} विशेषण होता है, तब {{mvar|g}} को परिभाषित करता है <math>g(y)=x,</math> जहाँ पर <math>x</math> अनैतिक रूप से चुना गया तत्व <math>f^{-1}(y).</math> होता है।


एक-से-एक और पर ऐसे शब्द हैं जो पुराने अंग्रेजी भाषा के साहित्य में अधिक सामान्य थे; विशेषण, विशेषण, और विशेषण मूल रूप से 20 वीं शताब्दी की दूसरी तिमाही में [[निकोलस बोरबाकी]] द्वारा फ्रांसीसी शब्द के रूप में गढ़े गए थे और अंग्रेजी में आयात किए गए थे।{{citation needed|date=January 2021}} सावधानी के एक शब्द के रूप में, एक-से-एक फ़ंक्शन वह है जो इंजेक्शन है, जबकि एक-से-एक पत्राचार एक विशेषण फ़ंक्शन को संदर्भित करता है। साथ ही, बयान{{math|''f''}} एमएपीएस {{math|''X''}} पर {{math|''Y''}}से भिन्न है{{math|''f''}} एमएपीएस {{math|''X''}} में {{math|''B''}}, इसमें पूर्व का तात्पर्य है {{math|''f''}} विशेषण है, जबकि उत्तरार्द्ध की प्रकृति के बारे में कोई दावा नहीं करता है {{math|''f''}}. एक जटिल तर्क में, एक अक्षर का अंतर आसानी से छूट सकता है। इस पुरानी शब्दावली की भ्रामक प्रकृति के कारण, इन शब्दों की लोकप्रियता बॉर्बकियन शब्दों के सापेक्ष कम हो गई है, जिन्हें अधिक सममित होने का लाभ भी है।
सामान्यतः कार्यक्रम {{mvar|f}} विशेषण होता है (या आक्षेप या पत्राचार होता है) यदि यह अंतःक्षेपी और विशेषण दोनों होता है।<ref name="PCM p.11" /><ref name="EOM Bijection">{{eom |title=Bijection |oldid=30987 |author-first=O.A. |author-last=Ivanova}}</ref> अर्थात् आच्छादक होता है, किसी के लिए <math>y\in Y,</math> पूर्व चित्र <math>f^{-1}(y)</math> उचित तत्व होता है। फलन {{mvar|f}} विशेषण होता है और यदि यह व्युत्क्रम फलन को स्वीकार करता है, जो कि फलन <math>g\colon Y\to X</math> है जैसे कि <math>g\circ f=\operatorname{id}_X</math> तथा <math>f\circ g=\operatorname{id}_Y.</math><ref name="EOM Bijection" />(विपरीत अनुमानों की स्थिति में, इसके लिए पसंद के स्वयंसिद्ध की आवश्यकता नहीं होती है, प्रमाण सीधा होता है)।


=== प्रतिबंध और विस्तार{{anchor|Restrictions and extensions}}===<!-- This section is linked from [[Subgroup]], [[Restriction]], [[Quadratic form]] -->
प्रत्येक फलन <math>f\colon X\to Y</math> रचना के रूप में [[गुणन|गुणनखंड]] हो सकता है। इस प्रकार <math>i\circ s</math> अनुमान के पश्चात् अंतःक्षेपी, जहां {{mvar|s}}, {{math|''f''(''X'')}} पर {{mvar|X}} का विहित अनुमान होता है तथा {{mvar|i}}, {{mvar|Y}} में {{math|''f''(''X'')}} का विहित अंतःक्षेपण होता है। यह {{mvar|f}} का विहित गुणनखंडन होता है।
{{main|Restriction (mathematics)}}
 
यदि <math>f\colon X \to Y</math> एक फलन है और S, X का एक उपसमुच्चय है, तो का प्रतिबंध <math>f</math> एस के लिए, निरूपित <math>f|_S</math>, S से Y तक का कार्य परिभाषित है
"वन-टू-वन" और "ऑनटू" ऐसे शब्द होते हैं जो पुराने अंग्रेजी भाषा के साहित्य में अधिक सामान्य होते थे; "इंजेक्शन", "सर्जेक्टिव", और "बायजेक्टिव" मूल रूप से 20 वीं शताब्दी की दूसरी तिमाही में [[निकोलस बोरबाकी]] द्वारा फ्रांसीसी शब्द के रूप में गढ़े गए थे और अंग्रेजी में आयात किए गए थे। सावधानी के शब्द के रूप में, फलन वह होता है जो अंतःक्षेपी होता है, जबकि पत्राचार विशेषण फलन को संदर्भित करता है। साथ ही, कथन{{math|''f''}} एमएपीएस {{math|''X''}} पर {{math|''Y''}}से भिन्न है{{math|''f''}} एमएपीएस {{math|''X''}} में {{math|''B''}}, इसमें पूर्व का तात्पर्य है {{math|''f''}} विशेषण है, जबकि उत्तरार्द्ध की प्रकृति के बारे में कोई {{math|''f''}} प्रामाणित नहीं करता है। जटिल तर्क में, अक्षर का अंतर सरलता से छूट सकता है। इस पुरानी शब्दावली की भ्रामक प्रकृति के कारण, इन शब्दों की लोकप्रियता बॉर्बकियन शब्दों के सापेक्ष कम हो गई है, जिन्हें अधिक सममित होने का लाभ भी होता है।
 
=== प्रतिबंध और विस्तार===
{{main|प्रतिबंध (गणित)}}
यदि <math>f\colon X \to Y</math> फलन होता है और S, X का उपसमुच्चय होता है, तब <math>f</math> का प्रतिबंध S के लिए, निरूपित <math>f|_S</math>, S से Y तक का कार्य परिभाषित करता है।
:<math>f|_S(x) = f(x)</math>
:<math>f|_S(x) = f(x)</math>
एस में सभी एक्स के लिए। आंशिक उलटा कार्यों को परिभाषित करने के लिए प्रतिबंधों का उपयोग किया जा सकता है: यदि किसी फ़ंक्शन के डोमेन का सबसेट एस है <math>f</math> ऐसा है कि <math>f|_S</math> अंतःक्षेपी है, तो का विहित अनुमान <math>f|_S</math> इसकी छवि पर <math>f|_S(S) = f(S)</math> एक आक्षेप है, और इस प्रकार से एक उलटा कार्य है <math>f(S)</math> एस के लिए। एक आवेदन व्युत्क्रम त्रिकोणमितीय कार्यों की परिभाषा है। उदाहरण के लिए, अंतराल (गणित) तक सीमित होने पर [[कोज्या]] फ़ंक्शन इंजेक्शन होता है {{closed-closed|0, ''π''}}. इस प्रतिबंध की छवि अंतराल है {{closed-closed|−1, 1}}, और इस प्रकार प्रतिबंध का उलटा कार्य होता है {{closed-closed|−1, 1}} प्रति {{closed-closed|0, ''π''}}, जिसे आर्ककोसाइन कहा जाता है और निरूपित किया जाता है {{math|arccos}}.
S में सभी X के लिए आंशिक व्युत्क्रम कार्यों को परिभाषित करने के लिए प्रतिबंधों का उपयोग किया जा सकता है। यदि किसी फलन के कार्यक्षेत्र का उपसमूह S होता है। इस प्रकार <math>f</math> जैसे कि <math>f|_S</math> अंतःक्षेपी होता है, तब <math>f|_S</math> का विहित अनुमान इसकी छवि पर <math>f|_S(S) = f(S)</math> आक्षेप होता है और इस प्रकार से व्युत्क्रम फलन होता है <math>f(S)</math> से S के लिए आवेदन व्युत्क्रम त्रिकोणमितीय कार्यों की परिभाषा होती है। उदाहरण के लिए, अंतराल (गणित) तक सीमित होने पर [[कोज्या]] फलन {{closed-closed|0, ''π''}} अंतःक्षेपी होता है। इस प्रतिबंध की छवि अंतराल {{closed-closed|−1, 1}} होता है और इस प्रकार प्रतिबंध का व्युत्क्रम फलन {{closed-closed|−1, 1}} से {{closed-closed|0, ''π''}} होता है, जिसे आर्ककोसाइन कहा जाता है और आर्ककोस द्वारा निरूपित किया जाता है।


फ़ंक्शन प्रतिबंध का उपयोग एक साथ ग्लूइंग फ़ंक्शंस के लिए भी किया जा सकता है। होने देना <math display="inline"> X=\bigcup_{i\in I}U_i</math> का अपघटन हो {{mvar|X}} सबसेट के एक [[संघ स्थापित करें]] के रूप में, और मान लीजिए कि एक फ़ंक्शन <math>f_i\colon U_i \to Y</math> प्रत्येक पर परिभाषित किया गया है <math>U_i</math> ऐसा कि प्रत्येक जोड़ी के लिए <math>i, j</math> सूचकांकों की, के प्रतिबंध <math>f_i</math> तथा <math>f_j</math> प्रति <math>U_i \cap U_j</math> बराबर हैं। फिर यह एक अद्वितीय कार्य को परिभाषित करता है <math>f\colon X \to Y</math> ऐसा है कि <math>f|_{U_i} = f_i</math> सभी के लिए {{mvar|i}}. यह वह तरीका है जिससे [[विविध]] पर कार्य परिभाषित किए जाते हैं।
फलन प्रतिबंध का उपयोग प्रत्येक के साथ "ग्लूइंग" फलनों के लिए भी किया जा सकता है। होने देना <math display="inline"> X=\bigcup_{i\in I}U_i</math> उपसमूह के [[संघ स्थापित करें|संघ स्थापित]] के रूप में, {{mvar|X}} का अपघटन हो सकता है और मान लीजिए कि फलन <math>f_i\colon U_i \to Y</math> प्रत्येक पर परिभाषित किया गया है <math>U_i</math> जैसे कि प्रत्येक जोड़ी के लिए <math>i, j</math> सूचकांकों, के प्रतिबंध <math>f_i</math> तथा <math>f_j</math> से <math>U_i \cap U_j</math> के समान्तर होता हैं। इस प्रकार फिर यह अद्वितीय कार्य को परिभाषित करता है <math>f\colon X \to Y</math> जैसे कि <math>f|_{U_i} = f_i</math> सभी के लिए {{mvar|i}} यह वह विधि है जिससे [[विविध]] पर कार्य परिभाषित किए जाते हैं।


एक समारोह का विस्तार {{mvar|f}} एक कार्य है {{mvar|g}} ऐसा है कि {{mvar|f}} का प्रतिबंध है {{mvar|g}}. इस अवधारणा का एक विशिष्ट उपयोग विश्लेषणात्मक निरंतरता की प्रक्रिया है, जो उन कार्यों को विस्तारित करने की अनुमति देता है जिनके डोमेन जटिल विमान का एक छोटा सा हिस्सा है, जिसका डोमेन लगभग संपूर्ण जटिल विमान है।
किसी फलन {{mvar|f}} का विस्तार फलन {{mvar|g}} है जैसे कि {{mvar|f}}, {{mvar|g}} का प्रतिबंध होता है। इस अवधारणा का विशिष्ट उपयोग विश्लेषणात्मक निरंतरता की प्रक्रिया होती है, जो उन कार्यों को विस्तारित करने की अनुमति देता है जिनके कार्यक्षेत्र जटिल विमान का छोटा सा भाग होता है, जिसका कार्यक्षेत्र लगभग संपूर्ण जटिल विमान होता है।


[[वास्तविक रेखा]] के [[होमोग्राफी]] का अध्ययन करते समय सामने आने वाले फ़ंक्शन एक्सटेंशन का एक और शास्त्रीय उदाहरण यहां दिया गया है। एक होमोग्राफी एक फंक्शन है <math>h(x)=\frac{ax+b}{cx+d}</math> ऐसा है कि {{math|''ad'' − ''bc'' ≠ 0}}. इसका प्रांत, से भिन्न सभी वास्तविक संख्याओं का समुच्चय है <math>-d/c,</math> और इसका प्रतिबिम्ब भिन्न सभी वास्तविक संख्याओं का समुच्चय है <math>a/c.</math> यदि कोई वास्तविक रेखा को प्रक्षेप्य रूप से विस्तारित वास्तविक रेखा तक शामिल करके बढ़ाता है {{math|∞}}, कोई विस्तार कर सकता है {{mvar|h}} सेटिंग द्वारा विस्तारित वास्तविक रेखा से स्वयं के लिए एक आक्षेप के लिए <math>h(\infty)=a/c</math> तथा <math>h(-d/c)=\infty</math>.
[[वास्तविक रेखा]] के [[होमोग्राफी]] का अध्ययन करते समय सामने आने वाले फलन एक्सटेंशन का और मौलिक उदाहरण यहां दिया गया है। इस प्रकार होमोग्राफी फलन <math>h(x)=\frac{ax+b}{cx+d}</math> है जैसे कि {{math|''ad'' − ''bc'' ≠ 0}}. इसका प्रांत, से भिन्न सभी वास्तविक संख्याओं का समुच्चय <math>-d/c,</math> होता है और इसका प्रतिबिम्ब भिन्न सभी वास्तविक संख्याओं का समुच्चय <math>a/c.</math> होता है, यदि कोई {{math|∞}} वास्तविक रेखा को प्रक्षेप्य रूप से विस्तारित वास्तविक रेखा तक सम्मिलित करके बढ़ाता है, तब वह सेटिंग द्वारा विस्तारित वास्तविक रेखा से स्वयं के लिए आक्षेप तक <math>h(\infty)=a/c</math> तथा <math>h(-d/c)=\infty</math>. का विस्तार कर सकता है।


== बहुभिन्नरूपी कार्य {{anchor|MULTIVARIATE_FUNCTION}}==
== बहुभिन्नरूपी कार्य==
{{further|Real multivariate function}}
{{further|वास्तविक बहुभिन्नरूपी कार्य}}
{{distinguish|Multivalued function}}
{{distinguish|बहुविकल्पी फलन}}
[[File:Binary operations as black box.svg|thumb|एक बाइनरी ऑपरेशन एक बिवरिएट फ़ंक्शन का एक विशिष्ट उदाहरण है जो प्रत्येक जोड़ी को असाइन करता है <math>(x, y)</math> परिणाम <math>x\circ y</math>.]]एक बहुभिन्नरूपी कार्य, या कई चर का कार्य एक ऐसा कार्य है जो कई तर्कों पर निर्भर करता है। इस तरह के कार्यों का अक्सर सामना करना पड़ता है। उदाहरण के लिए, सड़क पर एक कार की स्थिति तय किए गए समय और उसकी औसत गति पर निर्भर करती है।
बहुभिन्नरूपी कार्य या अनेक चर का कार्य ऐसा कार्य है जो अनेक तर्कों पर निर्भर करता है। इस प्रकार के कार्यों का अधिकांशतः सामना करना पड़ता है। उदाहरण के लिए, सड़क पर कार की स्थिति तय किए गए समय और उसकी औसत गति पर निर्भर करती है।


अधिक औपचारिक रूप से, का एक कार्य {{mvar|n}} चर एक ऐसा कार्य है जिसका डोमेन एक सेट है {{mvar|n}}-टुपल्स।
अधिक औपचारिक रूप से, {{mvar|n}} चर का कार्य ऐसा कार्य होता है जिसका कार्यक्षेत्र {{mvar|n}}-टुपल्स समूह होता है। उदाहरण के लिए, पूर्णांकों का गुणन दो चरों का फलन होता है या द्विभाजित फलन होता है, जिसका कार्यक्षेत्र पूर्णांकों के सभी युग्मों (2-टुपल्स) का समुच्चय होता है और जिसका उपकार्यक्षेत्र पूर्णांकों का समुच्चय होता है। प्रत्येक [[बाइनरी ऑपरेशन]] के लिए भी यही सत्य होता है। इस प्रकार अधिक सामान्य रूप से, प्रत्येक गणितीय संक्रिया को बहुभिन्नरूपी फलन के रूप में परिभाषित किया जाता है।
उदाहरण के लिए, पूर्णांकों का गुणन दो चरों का एक फलन है, या द्विभाजित फलन है, जिसका डोमेन पूर्णांकों के सभी युग्मों (2-टुपल्स) का समुच्चय है, और जिसका कोडोमेन पूर्णांकों का समुच्चय है। हर [[बाइनरी ऑपरेशन]] के लिए भी यही सच है। अधिक सामान्य रूप से, प्रत्येक गणितीय संक्रिया को एक बहुभिन्नरूपी फलन के रूप में परिभाषित किया जाता है।


कार्टेशियन उत्पाद <math>X_1\times\cdots\times X_n</math> का {{mvar|n}} सेट <math>X_1, \ldots, X_n</math> सभी का सेट है {{mvar|n}}-टुपल्स <math>(x_1, \ldots, x_n)</math> ऐसा है कि <math>x_i\in X_i</math> हरएक के लिए {{mvar|i}} साथ <math>1 \leq i \leq n</math>. इसलिए, का एक कार्य {{mvar|n}} चर एक कार्य है
कार्टेशियन उत्पाद <math>X_1\times\cdots\times X_n</math> का {{mvar|n}} समूह <math>X_1, \ldots, X_n</math> सभी का {{mvar|n}}-टुपल्स समूह होता है <math>(x_1, \ldots, x_n)</math> जैसे कि <math>x_i\in X_i</math> प्रत्येक {{mvar|i}} के लिए साथ <math>1 \leq i \leq n</math>. अतः, {{mvar|n}} चर का कार्य होता है।
:<math>f\colon U\to Y,</math>
:<math>f\colon U\to Y,</math>
जहां डोमेन {{mvar|U}} रूप है
जहां कार्यक्षेत्र {{mvar|U}} के रूप में होता है।
:<math>U\subseteq X_1\times\cdots\times X_n.</math>
:<math>U\subseteq X_1\times\cdots\times X_n.</math>
फ़ंक्शन नोटेशन का उपयोग करते समय, आमतौर पर ट्यूपल्स, लेखन के आसपास के कोष्ठकों को छोड़ दिया जाता है <math>f(x_1,x_2)</math> के बजाय <math>f((x_1,x_2)).</math>
फलन अंकन का उपयोग करते समय, सामान्यतः ट्यूपल्स, लेखन के आसपास के कोष्ठकों को छोड़ दिया जाता है <math>f(x_1,x_2)</math> के अतिरिक्त <math>f((x_1,x_2)).</math> होता है।
ऐसे मामले में जहां सभी <math>X_i</math> सेट के बराबर हैं <math>\R</math> वास्तविक संख्याओं में, एक के पास कई वास्तविक चरों का एक फलन होता है। अगर <math>X_i</math> सेट के बराबर हैं <math>\C</math> सम्मिश्र संख्याओं में, किसी के पास अनेक सम्मिश्र चरों का फलन होता है।
 
ऐसी स्थिति में जहां सभी <math>X_i</math> समूह के समान्तर होता हैं और <math>\R</math> वास्तविक संख्याओं में, अनेक वास्तविक चरों का फलन होता है। यदि <math>X_i</math> समूह के समान्तर होता हैं और <math>\C</math> सम्मिश्र संख्याओं में, किसी के समीप अनेक सम्मिश्र चरों का फलन होता है।


उन कार्यों पर भी विचार करना आम है जिनका कोडोमेन सेट का उत्पाद है। उदाहरण के लिए, [[यूक्लिडियन विभाजन]] हर जोड़ी को मैप करता है {{math|(''a'', ''b'')}} के साथ पूर्णांकों की {{math|''b'' ≠ 0}} भागफल कहे जाने वाले पूर्णांकों के जोड़े और शेषफल:
उन कार्यों पर भी विचार करना सामान्य होता है जिनका उपकार्यक्षेत्र समूह का उत्पाद है। उदाहरण के लिए, [[यूक्लिडियन विभाजन]] हर जोड़ी को मैप करता है {{math|(''a'', ''b'')}} के साथ पूर्णांकों की {{math|''b'' ≠ 0}} भागफल कहे जाने वाले पूर्णांकों के जोड़े और शेषफल:
:<math>\begin{align}
:<math>\begin{align}
   \text{Euclidean division}\colon\quad \Z\times (\Z\setminus \{0\}) &\to \Z\times\Z\\
   \text{Euclidean division}\colon\quad \Z\times (\Z\setminus \{0\}) &\to \Z\times\Z\\
   (a,b) &\mapsto (\operatorname{quotient}(a,b),\operatorname{remainder}(a,b)).
   (a,b) &\mapsto (\operatorname{quotient}(a,b),\operatorname{remainder}(a,b)).
  \end{align}</math>
  \end{align}</math>
कोडोमेन एक सदिश स्थान भी हो सकता है। इस मामले में, एक वेक्टर-वैल्यू फ़ंक्शन की बात करता है। यदि डोमेन [[यूक्लिडियन अंतरिक्ष]] में निहित है, या अधिक आम तौर पर कई गुना है, तो [[वेक्टर-मूल्यवान फ़ंक्शन]] को अक्सर [[वेक्टर क्षेत्र]] कहा जाता है।
उपकार्यक्षेत्र सदिश स्थान भी हो सकता है। इस स्थिति में, सदिश-मान फलन की बात करता है। यदि कार्यक्षेत्र [[यूक्लिडियन अंतरिक्ष]] में निहित होता है या अधिक सामान्यतः अनेक गुना होता है, तब [[वेक्टर-मूल्यवान फ़ंक्शन|सदिश-मूल्यवान फलन]] को अधिकांशतः [[वेक्टर क्षेत्र|सदिश क्षेत्र]] कहा जाता है।


== कलन में ==
== कलन में ==
{{further|History of the function concept}}
{{further|फलन अवधारणा का इतिहास}}
17वीं सदी से शुरू होकर फलन का विचार नए अतिसूक्ष्म कलन के लिए मौलिक था। उस समय, केवल वास्तविक-मूल्य वाले फ़ंक्शन | वास्तविक चर के फ़ंक्शन के वास्तविक-मूल्य वाले कार्यों पर विचार किया गया था, और सभी कार्यों को सुचारू कार्य माना गया था। लेकिन परिभाषा को जल्द ही #Multivariate फ़ंक्शन और एक जटिल चर के फ़ंक्शंस तक बढ़ा दिया गया। 19वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में, एक फ़ंक्शन की गणितीय रूप से कठोर परिभाषा पेश की गई थी, और मनमाना डोमेन और कोडोमेन वाले फ़ंक्शन परिभाषित किए गए थे।
17वीं सदी से प्रारंभ होकर फलन का विचार नए अतिसूक्ष्म कलन के लिए मौलिक होता था। उस समय, वास्तविक चर के फलन के वास्तविक-मूल्य वाले कार्यों पर विचार किया गया था और सभी कार्यों को सुचारू कार्य माना गया था। किन्तु परिभाषा को जल्द ही अनेक फलन और जटिल चर के फलनों तक बढ़ा दिया गया था। इस प्रकार 19वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में, फलन की गणितीय रूप से कठोर परिभाषा प्रस्तुत की गई थी और अनैतिक कार्यक्षेत्र और उपकार्यक्षेत्र वाले फलन परिभाषित किए गए थे।


गणित के सभी क्षेत्रों में अब कार्यों का उपयोग किया जाता है। परिचयात्मक [[गणना]] में, जब शब्द फ़ंक्शन का उपयोग योग्यता के बिना किया जाता है, तो इसका अर्थ है एक वास्तविक चर का वास्तविक-मूल्यवान फ़ंक्शन। फ़ंक्शन की अधिक सामान्य परिभाषा आमतौर पर दूसरे या तीसरे वर्ष के कॉलेज के छात्रों के लिए [[STEM]] प्रमुखता के साथ पेश की जाती है, और उनके वरिष्ठ वर्ष में उन्हें [[वास्तविक विश्लेषण]] और [[जटिल विश्लेषण]] जैसे पाठ्यक्रमों में एक बड़े, अधिक कठोर सेटिंग में कैलकुलस से परिचित कराया जाता है।
गणित के सभी क्षेत्रों में अब कार्यों का उपयोग किया जाता है। इस प्रकार परिचयात्मक [[गणना]] में, जब शब्द फलन का उपयोग योग्यता के बिना किया जाता है, तब इसका अर्थ होता है कि वास्तविक चर का वास्तविक-मूल्यवान फलन होता है। इस प्रकार फलन की अधिक सामान्य परिभाषा सामान्यतः दूसरे या तीसरे वर्ष के कॉलेज के छात्रों के लिए [[STEM|मूलशब्द]] प्रमुखता के साथ प्रस्तुत की जाती है और उनके वरिष्ठ वर्ष में उन्हें [[वास्तविक विश्लेषण]] और [[जटिल विश्लेषण]] जैसे पाठ्यक्रमों में बड़े, अधिक कठोर सेटिंग में गणना से परिचित कराया जाता है।


=== वास्तविक कार्य ===
=== वास्तविक कार्य ===
{{see also|Real analysis}}
{{see also|वास्तविक विश्लेषण}}
[[File:Gerade.svg|thumb|right|एक रैखिक समारोह का ग्राफ]]
[[File:Gerade.svg|thumb|right|रैखिक फलन का ग्राफ]]
[[File:Polynomialdeg2.svg|thumb|right|एक बहुपद समारोह का ग्राफ, यहाँ एक द्विघात समारोह।]]
[[File:Polynomialdeg2.svg|thumb|right|बहुपद फलन का ग्राफ, यहाँ द्विघात फलन है।]]
[[File:Sine cosine one period.svg|thumb|right|दो त्रिकोणमितीय कार्यों का ग्राफ: साइन और कोसाइन।]]एक वास्तविक फलन एक वास्तविक-मूल्यवान फलन है। वास्तविक चर का वास्तविक-मूल्यवान फलन, अर्थात्, एक ऐसा फलन जिसका कोडोमेन वास्तविक संख्या है और जिसका प्रांत वास्तविक संख्याओं का एक समुच्चय है जिसमें एक अंतराल (गणित) होता है। इस खंड में, इन कार्यों को केवल कार्य कहा जाता है।
[[File:Sine cosine one period.svg|thumb|right|दो त्रिकोणमितीय कार्यों का ग्राफ: साइन और कोसाइन होता है।]]सामान्यतः वास्तविक फलन वास्तविक-मूल्यवान फलन होते है। इस प्रकार वास्तविक चर का वास्तविक-मूल्यवान फलन, अर्थात् ऐसा फलन जिसका उपकार्यक्षेत्र वास्तविक संख्या होती है और जिसका प्रांत वास्तविक संख्याओं का समुच्चय होता है जिसमें अंतराल (गणित) होता है। इस खंड में, इन कार्यों को केवल कार्य कहा जाता है।


गणित और इसके अनुप्रयोगों में जिन कार्यों पर सबसे अधिक विचार किया जाता है, उनमें कुछ नियमितता होती है, यानी वे निरंतर कार्य, अवकलनीय कार्य और यहां तक ​​कि [[विश्लेषणात्मक कार्य]] भी हैं। यह नियमितता सुनिश्चित करती है कि इन कार्यों को उनके #Graph और भूखंडों द्वारा देखा जा सकता है। इस खंड में, कुछ अंतराल में सभी कार्य अलग-अलग होते हैं।
गणित और इसके अनुप्रयोगों में जिन कार्यों पर सबसे अधिक विचार किया जाता है, उनमें कुछ नियमितता होती है, अर्थात् वह निरंतर कार्य, अवकलनीय कार्य और यहां तक ​​कि [[विश्लेषणात्मक कार्य]] भी होते हैं। यह नियमितता सुनिश्चित करती है कि इन कार्यों को उनके रेखांकन और भूखंडों द्वारा देखा जा सकता है। इस खंड में, कुछ अंतराल में सभी कार्य भिन्न-भिन्न होते हैं।


फ़ंक्शंस [[बिंदुवार संचालन]] का आनंद लेते हैं, यानी अगर {{mvar|f}} तथा {{mvar|g}} कार्य हैं, उनका योग, अंतर और उत्पाद द्वारा परिभाषित कार्य हैं
फलनों [[बिंदुवार संचालन]] का आनंद लेते हैं, अर्थात् यदि {{mvar|f}} तथा {{mvar|g}} कार्य हैं, उनका योग, अंतर और उत्पाद द्वारा परिभाषित कार्य होता हैं।
:<math>\begin{align}
:<math>\begin{align}
(f+g)(x)&=f(x)+g(x)\\
(f+g)(x)&=f(x)+g(x)\\
Line 380: Line 373:
(f\cdot g)(x)&=f(x)\cdot g(x)\\
(f\cdot g)(x)&=f(x)\cdot g(x)\\
\end{align}.</math>
\end{align}.</math>
परिणामी कार्यों के डोमेन के डोमेन के सेट चौराहे हैं {{mvar|f}} तथा {{mvar|g}}. दो फलनों के भागफल को इसी प्रकार परिभाषित किया जाता है
परिणामी कार्यों के प्रांत {{mvar|f}} तथा {{mvar|g}} के प्रांतों के प्रतिच्छेदन होते हैं।इस प्रकार दो फलनों के भागफल को इसी प्रकार परिभाषित किया जाता है।
:<math>\frac fg(x)=\frac{f(x)}{g(x)},</math>
:<math>\frac fg(x)=\frac{f(x)}{g(x)},</math>
लेकिन परिणामी फ़ंक्शन का डोमेन एक फ़ंक्शन के शून्य को हटाकर प्राप्त किया जाता है {{mvar|g}} के डोमेन के चौराहे से {{mvar|f}} तथा {{mvar|g}}.
किन्तु परिणामी फलन का प्रांत f और g के प्रांतों के प्रतिच्छेदन से g के शून्यों को हटाकर प्राप्त किया जाता है।


[[बहुपद]] फलनों को बहुपदों द्वारा परिभाषित किया जाता है, और उनका क्षेत्र वास्तविक संख्याओं का संपूर्ण समुच्चय होता है। इनमें [[निरंतर कार्य]], रैखिक कार्य और द्विघात कार्य शामिल हैं। परिमेय फलन दो बहुपद फलन के भागफल होते हैं, और उनका प्रांत वास्तविक संख्या होती है जिसमें [[शून्य से विभाजन]] से बचने के लिए उनमें से परिमित संख्या को हटा दिया जाता है। सबसे सरल तर्कसंगत कार्य कार्य है <math>x\mapsto \frac 1x,</math> जिसका ग्राफ एक [[अतिशयोक्ति]] है, और जिसका डोमेन 0 को छोड़कर पूरी वास्तविक रेखा है।
[[बहुपद]] फलनों को बहुपदों द्वारा परिभाषित किया जाता है और उनका क्षेत्र वास्तविक संख्याओं का संपूर्ण समुच्चय होता है। इनमें [[निरंतर कार्य]], रैखिक कार्य और द्विघात कार्य सम्मिलित होते हैं। इस प्रकार परिमेय फलन दो बहुपद फलन के भागफल होते हैं और उनका प्रांत वास्तविक संख्या होती है जिसमें [[शून्य से विभाजन]] से बचने के लिए उनमें से परिमित संख्या को हटा दिया जाता है। अतः सबसे सरल तर्कसंगत कार्य <math>x\mapsto \frac 1x,</math> होता है, जिसका ग्राफ [[अतिशयोक्ति]] है और जिसका कार्यक्षेत्र 0 को छोड़कर पूर्ण वास्तविक रेखा होती है।


एक वास्तविक भिन्न फलन का व्युत्पन्न एक वास्तविक फलन होता है। एक निरंतर वास्तविक कार्य का एक प्रतिपक्षी एक वास्तविक कार्य है जिसका मूल कार्य एक व्युत्पन्न के रूप में होता है। उदाहरण के लिए, समारोह <math>x\mapsto\frac 1x</math> धनात्मक वास्तविक संख्याओं पर निरंतर और यहां तक ​​कि अवकलनीय है। इस प्रकार एक प्रतिपक्षी, जो शून्य के लिए मान लेता है {{math|1=''x'' = 1}}, एक अवकलनीय फलन है जिसे प्राकृतिक लघुगणक कहा जाता है।
सामान्यतः वास्तविक भिन्न फलन का व्युत्पन्न वास्तविक फलन होता है। निरंतर वास्तविक कार्य का प्रतिपक्षी वास्तविक कार्य होता है जिसका मूल कार्य व्युत्पन्न के रूप में होता है। उदाहरण के लिए, फलन <math>x\mapsto\frac 1x</math> धनात्मक वास्तविक संख्याओं पर निरंतर और यहां तक ​​कि अवकलनीय है। इस प्रकार प्रतिपक्षी, जो शून्य के लिए {{math|1=''x'' = 1}} मान लेता है। इस प्रकार यह अवकलनीय फलन होता है जिसे प्राकृतिक लघुगणक कहा जाता है।


एक वास्तविक कार्य {{mvar|f}} एक अंतराल में monotonic समारोह अगर का संकेत है <math>\frac{f(x)-f(y)}{x-y}</math> की पसंद पर निर्भर नहीं करता है {{mvar|x}} तथा {{mvar|y}} अंतराल में। यदि फ़ंक्शन अंतराल में अलग-अलग होता है, तो व्युत्पन्न का संकेत अंतराल में स्थिर होता है, तो यह मोनोटोनिक होता है। यदि एक वास्तविक कार्य {{mvar|f}} एक अंतराल में मोनोटोनिक है {{mvar|I}}, इसका एक व्युत्क्रम फलन है, जो प्रांत के साथ एक वास्तविक फलन है {{math|''f''(''I'')}} और छवि {{mvar|I}}. इस प्रकार त्रिकोणमितीय कार्यों के संदर्भ में व्युत्क्रम त्रिकोणमितीय कार्यों को परिभाषित किया जाता है, जहां त्रिकोणमितीय कार्य मोनोटोनिक होते हैं। एक अन्य उदाहरण: प्राकृतिक लघुगणक धनात्मक वास्तविक संख्याओं पर एकदिष्ट है, और इसकी छवि संपूर्ण वास्तविक रेखा है; इसलिए इसका एक व्युत्क्रम फलन है जो वास्तविक संख्याओं और धनात्मक वास्तविक संख्याओं के बीच एक आक्षेप है। यह व्युत्क्रम चरघातांकी फलन है।
वास्तविक कार्य {{mvar|f}} अंतराल में मोनोटोनिक फलन होता है यदि <math>\frac{f(x)-f(y)}{x-y}</math> अंतराल में {{mvar|x}} तथा {{mvar|y}} के चुनाव पर निर्भर नहीं करता है। यदि फलन अंतराल में भिन्न-भिन्न होता है, तब व्युत्पन्न का संकेत अंतराल में स्थिर होता है, तब यह मोनोटोनिक होता है। यदि वास्तविक कार्य {{mvar|f}} अंतराल {{mvar|I}} में मोनोटोनिक होता है, तब इसका व्युत्क्रम फलन होता है, जो प्रांत {{math|''f''(''I'')}} और छवि {{mvar|I}} के साथ वास्तविक फलन होता है। इस प्रकार त्रिकोणमितीय कार्यों के संदर्भ में व्युत्क्रम त्रिकोणमितीय कार्यों को परिभाषित किया जाता है, जहां त्रिकोणमितीय कार्य मोनोटोनिक होते हैं। अन्य उदाहरण: प्राकृतिक लघुगणक धनात्मक वास्तविक संख्याओं पर एकदिष्ट होता है और इसकी छवि संपूर्ण वास्तविक रेखा होती है। अतः इसका व्युत्क्रम फलन होता है जो वास्तविक संख्याओं और धनात्मक वास्तविक संख्याओं के मध्य आक्षेप होते है। इस प्रकार यह व्युत्क्रम चरघातांकी फलन होता है।


कई अन्य वास्तविक कार्यों को या तो अंतर्निहित कार्य प्रमेय (उलटा कार्य एक विशेष उदाहरण है) या अंतर समीकरणों के समाधान के रूप में परिभाषित किया गया है। उदाहरण के लिए, ज्या और कोज्या फलन रैखिक अवकल समीकरण के हल हैं
अनेक अन्य वास्तविक कार्यों को या तो अंतर्निहित कार्य प्रमेय (उलटा कार्य विशेष उदाहरण होता है) या अंतर समीकरणों के समाधान के रूप में परिभाषित किया गया है। उदाहरण के लिए, ज्या और कोज्या फलन रैखिक अवकल समीकरण के हल होते हैं।
:<math>y''+y=0</math>
:<math>y''+y=0</math>
ऐसा है कि
जैसे कि
:<math>\sin 0=0, \quad \cos 0=1, \quad\frac{\partial \sin x}{\partial x}(0)=1, \quad\frac{\partial \cos x}{\partial x}(0)=0.</math>
:<math>\sin 0=0, \quad \cos 0=1, \quad\frac{\partial \sin x}{\partial x}(0)=1, \quad\frac{\partial \cos x}{\partial x}(0)=0.</math>


=== सदिश-मूल्यवान फलन ===
{{main|सदिश-मूल्यवान फलन|सदिश क्षेत्र}}
जब किसी फलन के उपकार्यक्षेत्र के तत्व सदिश (गणित और भौतिकी) होते हैं, तब फलन को सदिश-मूल्यवान फलन कहा जाता है। यह कार्य अनुप्रयोगों में विशेष रूप से उपयोगी होते हैं। उदाहरण के लिए भौतिक गुण मॉडलिंग। उदाहरण के लिए, वह फलन जो द्रव के प्रत्येक बिंदु से उसका वेग सदिश जोड़ता है, सदिश-मूल्यवान फलन कहलाता है।


=== वेक्टर-मूल्यवान फ़ंक्शन ===
कुछ सदिश-मूल्यवान कार्यों को उपसमूह पर परिभाषित किया गया है, <math>\mathbb{R}^n</math> या अन्य स्थान जो ज्यामितीय या सांस्थितिक गुणों को साझा करते हैं, जैसे [[कई गुना|अनेक गुना]]। इन सदिश-मूल्यवान कार्यों को सदिश क्षेत्र नाम दिया गया है।
{{main|Vector-valued function|Vector field}}
जब किसी फ़ंक्शन के कोडोमेन के तत्व वेक्टर (गणित और भौतिकी) होते हैं, तो फ़ंक्शन को वेक्टर-मूल्यवान फ़ंक्शन कहा जाता है। ये कार्य अनुप्रयोगों में विशेष रूप से उपयोगी होते हैं, उदाहरण के लिए भौतिक गुण मॉडलिंग। उदाहरण के लिए, वह फलन जो द्रव के प्रत्येक बिंदु से उसका वेग सदिश जोड़ता है, एक सदिश-मूल्यवान फलन है।
 
कुछ सदिश-मूल्यवान कार्यों को एक सबसेट पर परिभाषित किया गया है <math>\mathbb{R}^n</math> या अन्य स्थान जो ज्यामितीय या सांस्थितिक गुणों को साझा करते हैं <math>\mathbb{R}^n</math>, जैसे [[कई गुना]]। इन सदिश-मूल्यवान कार्यों को सदिश क्षेत्र नाम दिया गया है।


== फंक्शन स्पेस ==
== फलन स्थान ==
{{Main|Function space|Functional analysis}}
{{Main|फलन स्थान|कार्यात्मक विश्लेषण}}
गणितीय विश्लेषण में, और विशेष रूप से कार्यात्मक विश्लेषण में, एक फ़ंक्शन स्पेस [[अदिश-मूल्यवान समारोह]] का एक सेट है | स्केलर-वैल्यू या वेक्टर-वैल्यू फ़ंक्शन, जो एक विशिष्ट संपत्ति साझा करते हैं और एक [[टोपोलॉजिकल वेक्टर स्पेस]] बनाते हैं। उदाहरण के लिए, [[कॉम्पैक्ट समर्थन]] के साथ वास्तविक सुचारू कार्य (अर्थात, वे कुछ [[कॉम्पैक्ट सेट]] के बाहर शून्य हैं) एक फ़ंक्शन स्पेस बनाते हैं जो वितरण के सिद्धांत (गणित) के आधार पर है।
गणितीय विश्लेषण में और विशेष रूप से कार्यात्मक विश्लेषण में, फलन स्थान [[अदिश-मूल्यवान समारोह|अदिश-मूल्यवान फलन]] का समूह होता है, जो विशिष्ट संपत्ति साझा करते हैं और [[टोपोलॉजिकल वेक्टर स्पेस|टोपोलॉजिकल सदिश स्थान]] बनाते हैं। उदाहरण के लिए, [[कॉम्पैक्ट समर्थन]] के साथ वास्तविक सुचारू कार्य (अर्थात, वह कुछ [[कॉम्पैक्ट सेट|कॉम्पैक्ट समूह]] के बाहर शून्य होता हैं) फलन स्थान बनाते हैं, जो वितरण के सिद्धांत (गणित) के आधार पर होता है।


फ़ंक्शन के गुणों का अध्ययन करने के लिए उनके बीजगणितीय और [[टोपोलॉजी]] गुणों के उपयोग की अनुमति देकर, फ़ंक्शन रिक्त स्थान उन्नत गणितीय विश्लेषण में एक मौलिक भूमिका निभाते हैं। उदाहरण के लिए, अस्तित्व के सभी प्रमेय और सामान्य अंतर समीकरण या आंशिक अंतर समीकरण के समाधान की विशिष्टता फ़ंक्शन रिक्त स्थान के अध्ययन का परिणाम है।
फलन के गुणों का अध्ययन करने के लिए उनके बीजगणितीय और [[टोपोलॉजी]] गुणों के उपयोग की अनुमति देकर, फलन रिक्त स्थान उन्नत गणितीय विश्लेषण में मौलिक भूमिका निभाते हैं। उदाहरण के लिए, अस्तित्व के सभी प्रमेय और सामान्य अंतर समीकरण या आंशिक अंतर समीकरण के समाधान की विशिष्टता फलन रिक्त स्थान के अध्ययन का परिणाम होती है।


== बहु-मूल्यवान कार्य ==
== बहु-मूल्यवान कार्य ==
{{main|Multi-valued function}}
{{main|बहु-मूल्यवान फलन}}
[[File:Function with two values 1.svg|thumb|right|साथ में, सभी गैर-ऋणात्मक वास्तविक संख्याओं के दो वर्गमूल एक चिकनी वक्र बनाते हैं।]]
[[File:Function with two values 1.svg|thumb|right|साथ में, सभी गैर-ऋणात्मक वास्तविक संख्याओं के दो वर्गमूल चिकनी वक्र बनाते हैं।]]
[[File:Xto3minus3x.svg|thumb|right]]वास्तविक या जटिल चर के कार्यों को निर्दिष्ट करने के लिए कई तरीके फ़ंक्शन की एक स्थानीय परिभाषा से एक बिंदु पर या एक बिंदु के [[पड़ोस (गणित)]] से शुरू होते हैं, और फिर निरंतरता द्वारा फ़ंक्शन को एक बहुत बड़े डोमेन तक विस्तारित करते हैं। अक्सर, एक शुरुआती बिंदु के लिए <math>x_0,</math> फ़ंक्शन के लिए कई संभावित शुरुआती मान हैं।
[[File:Xto3minus3x.svg|thumb|right]]वास्तविक या जटिल चर के कार्यों को निर्दिष्ट करने के लिए अनेक विधिक फलन की स्थानीय परिभाषा से बिंदु पर या बिंदु के [[पड़ोस (गणित)]] से प्रारंभ होते हैं और फिर निरंतरता द्वारा फलन को अधिक बड़े कार्यक्षेत्र तक विस्तारित करते हैं। अधिकांशतः, प्रारंभिक बिंदु के लिए <math>x_0,</math> फलन के लिए अनेक संभावित प्रारंभिक मान होते हैं।


उदाहरण के लिए, किसी सकारात्मक वास्तविक संख्या के लिए वर्गमूल को वर्ग फलन के व्युत्क्रम फलन के रूप में परिभाषित करने में <math>x_0,</math> वर्गमूल के मान के लिए दो विकल्प हैं, जिनमें से एक सकारात्मक और निरूपित है <math>\sqrt {x_0},</math> और दूसरा जो नकारात्मक और निरूपित है <math>-\sqrt {x_0}.</math> ये विकल्प दो निरंतर कार्यों को परिभाषित करते हैं, दोनों में एक डोमेन के रूप में गैर-नकारात्मक वास्तविक संख्याएं होती हैं, और छवियों के रूप में या तो गैर-नकारात्मक या गैर-सकारात्मक वास्तविक संख्याएं होती हैं। जब इन कार्यों के ग्राफ़ को देखते हैं, तो कोई यह देख सकता है कि, एक साथ, वे एक [[चिकनी वक्र]] बनाते हैं। इसलिए अक्सर इन दो वर्गमूल कार्यों को एक ऐसे कार्य के रूप में मानना ​​उपयोगी होता है जिसमें सकारात्मक के लिए दो मान होते हैं {{mvar|x}}, 0 के लिए एक मान और ऋणात्मक के लिए कोई मान नहीं {{mvar|x}}.
उदाहरण के लिए, किसी धनात्मक वास्तविक संख्या के लिए वर्गमूल को वर्ग फलन के व्युत्क्रम फलन के रूप में परिभाषित करने में <math>x_0,</math> वर्गमूल के मान के लिए दो विकल्प होते हैं, जिनमें से धनात्मक और निरूपित <math>\sqrt {x_0},</math> होते है और दूसरा जो ऋणात्मक और निरूपित <math>-\sqrt {x_0}.</math> है। यह विकल्प दो निरंतर कार्यों को परिभाषित करते हैं, दोनों में कार्यक्षेत्र के रूप में गैर-ऋणात्मक वास्तविक संख्याएं होती हैं और छवियों के रूप में या तो गैर-ऋणात्मक या गैर-धनात्मक वास्तविक संख्याएं होती हैं। जब इन कार्यों के ग्राफ़ को देखते हैं, तब कोई यह देख सकता है कि इनके साथ, वह [[चिकनी वक्र]] बनाते हैं। अतः अधिकांशतः इन दो वर्गमूल कार्यों को ऐसे कार्य के रूप में मानना ​​उपयोगी होता है जिसमें धनात्मक के लिए दो मान {{mvar|x}}, 0 होते हैं, इसके लिए मान और ऋणात्मक {{mvar|x}} के लिए कोई मान नहीं होता है।


पिछले उदाहरण में, एक विकल्प, सकारात्मक वर्गमूल, दूसरे की तुलना में अधिक स्वाभाविक है। सामान्य तौर पर ऐसा नहीं है। उदाहरण के लिए, मैप किए गए अंतर्निहित फ़ंक्शन पर विचार करें {{mvar|y}} [[एक समारोह की जड़]] के लिए {{mvar|x}} का <math>x^3-3x-y =0</math> (दाईं ओर की आकृति देखें)। के लिये {{math|1=''y'' = 0}} कोई भी चुन सकता है <math>0, \sqrt 3,\text{ or } -\sqrt 3</math> के लिये {{mvar|x}}. अंतर्निहित कार्य प्रमेय द्वारा, प्रत्येक विकल्प एक फ़ंक्शन को परिभाषित करता है; पहले वाले के लिए, (अधिकतम) डोमेन अंतराल है {{closed-closed|−2, 2}} और छवि है {{closed-closed|−1, 1}}; दूसरे के लिए, डोमेन है {{closed-open|−2, ∞}} और छवि है {{closed-open|1, ∞}}; पिछले एक के लिए, डोमेन है {{open-closed|−∞, 2}} और छवि है {{open-closed|−∞, −1}}. जैसा कि तीन ग्राफ़ एक साथ एक चिकनी वक्र बनाते हैं, और एक विकल्प को प्राथमिकता देने का कोई कारण नहीं है, इन तीन कार्यों को अक्सर एकल बहु-मूल्यवान फ़ंक्शन के रूप में माना जाता है {{mvar|y}} जिसके लिए तीन मान हैं {{math|−2 < ''y'' < 2}}, और के लिए केवल एक मान {{math|''y'' ≤ −2}} तथा {{math|''y'' ≥ −2}}.
पिछले उदाहरण में, विकल्प, धनात्मक वर्गमूल, दूसरे की तुलना में अधिक स्वाभाविक होते है। सामान्यतः ऐसा नहीं होते है। उदाहरण के लिए, मानचित्र किए गए अंतर्निहित फलन पर विचार करते है, {{mvar|y}} [[एक समारोह की जड़|फलन की जड़]] के लिए {{mvar|x}} का <math>x^3-3x-y =0</math> (दाईं ओर की आकृति देखें)। इसके लिये {{math|1=''y'' = 0}} कोई भी चुन सकता है <math>0, \sqrt 3,\text{ or } -\sqrt 3</math> के लिये {{mvar|x}}. अंतर्निहित कार्य प्रमेय द्वारा, प्रत्येक विकल्प फलन को परिभाषित करता है। पहले वाले के लिए, (अधिकतम) कार्यक्षेत्र अंतराल है {{closed-closed|−2, 2}} और छवि {{closed-closed|−1, 1}} है। दूसरे के लिए, कार्यक्षेत्र {{closed-open|−2, ∞}} है और छवि {{closed-open|1, ∞}} है; पिछले के लिए, कार्यक्षेत्र {{open-closed|−∞, 2}} है और छवि {{open-closed|−∞, −1}} है. जैसा कि तीन ग्राफ़ साथ चिकनी वक्र बनाते हैं और विकल्प को प्राथमिकता देने का कोई कारण नहीं है, इन तीन कार्यों को अधिकांशतः एकल बहु-मूल्यवान फलन {{mvar|y}} के रूप में माना जाता है, जिसके लिए तीन मान {{math|−2 < ''y'' < 2}} होते हैं और इसके लिए केवल मान {{math|''y'' ≤ −2}} तथा {{math|''y'' ≥ −2}}. होता है।


जटिल कार्यों, आमतौर पर विश्लेषणात्मक कार्यों पर विचार करते समय बहु-मूल्यवान कार्यों की अवधारणा की उपयोगिता स्पष्ट होती है। डोमेन जिसमें विश्लेषणात्मक निरंतरता द्वारा एक जटिल कार्य बढ़ाया जा सकता है, आम तौर पर लगभग पूरे जटिल विमान होते हैं। हालांकि, जब डोमेन को दो अलग-अलग रास्तों से बढ़ाया जाता है, तो अक्सर अलग-अलग मान मिलते हैं। उदाहरण के लिए, वर्गमूल फलन के क्षेत्र का विस्तार करते समय, सकारात्मक काल्पनिक भागों के साथ जटिल संख्याओं के पथ के साथ, एक व्यक्ति को मिलता है {{mvar|i}} -1 के वर्गमूल के लिए; जबकि, नकारात्मक काल्पनिक भागों के साथ जटिल संख्याओं के माध्यम से विस्तार करने पर, एक मिलता है {{math|−''i''}}. समस्या को हल करने के आम तौर पर दो तरीके होते हैं। एक ऐसे कार्य को परिभाषित कर सकता है जो किसी वक्र के साथ निरंतर कार्य नहीं करता है, जिसे शाखा कट कहा जाता है। ऐसे फलन को फलन का मुख्य मान कहते हैं। दूसरा तरीका यह विचार करना है कि किसी के पास एक बहु-मूल्यवान कार्य है, जो अलग-अलग विलक्षणताओं को छोड़कर हर जगह विश्लेषणात्मक है, लेकिन यदि कोई एक विलक्षणता के चारों ओर एक बंद लूप का अनुसरण करता है, तो उसका मूल्य बढ़ सकता है। इस छलांग को [[मोनोड्रोमी]] कहा जाता है।
जटिल कार्यों, सामान्यतः विश्लेषणात्मक कार्यों पर विचार करते समय बहु-मूल्यवान कार्यों की अवधारणा की उपयोगिता स्पष्ट होती है। कार्यक्षेत्र जिसमें विश्लेषणात्मक निरंतरता द्वारा जटिल कार्य बढ़ाया जा सकता है, सामान्यतः लगभग पूर्ण जटिल विमान होते हैं। चूंकि, जब कार्यक्षेत्र को दो भिन्न-भिन्न मार्गो से बढ़ाया जाता है, तब अधिकांशतः भिन्न-भिन्न मान मिलते हैं। उदाहरण के लिए, वर्गमूल फलन के क्षेत्र का विस्तार करते समय, धनात्मक काल्पनिक भागों के साथ जटिल संख्याओं के पथ के साथ, व्यक्ति को {{mvar|i}} -1 मिलता है, इसके वर्गमूल के लिए; जबकि, ऋणात्मक काल्पनिक भागों के साथ जटिल संख्याओं के माध्यम से विस्तार करने पर, {{math|−''i''}} मिलता है। इस प्रकार समस्या को हल करने के सामान्यतः दो विधि होते हैं। ऐसे कार्य को परिभाषित कर सकता है जो किसी वक्र के साथ निरंतर कार्य नहीं करता है, जिसे शाखा कट कहा जाता है। ऐसे फलन को फलन का मुख्य मान कहते हैं। दूसरी विधि यह विचार करना है कि किसी के समीप बहु-मूल्यवान कार्य होते है, जो भिन्न-भिन्न विलक्षणताओं को छोड़कर प्रत्येक स्थान पर विश्लेषणात्मक होते है, किन्तु यदि कोई विलक्षणता के चारों ओर बंद लूप का अनुसरण करता है, तब उसका मूल्य बढ़ सकता है। इस छलांग को [[मोनोड्रोमी]] कहा जाता है।


== गणित और समुच्चय सिद्धांत की नींव में ==
== गणित और समुच्चय सिद्धांत की नींव में ==


इस आलेख में दी गई फ़ंक्शन की परिभाषा के लिए सेट (गणित) की अवधारणा की आवश्यकता होती है, क्योंकि किसी फ़ंक्शन का डोमेन और कोडोमेन एक सेट होना चाहिए। यह सामान्य गणित में कोई समस्या नहीं है, क्योंकि केवल उन कार्यों पर विचार करना मुश्किल नहीं है जिनके डोमेन और कोडोमेन सेट हैं, जो अच्छी तरह से परिभाषित हैं, भले ही डोमेन स्पष्ट रूप से परिभाषित न हो। हालांकि, कभी-कभी अधिक सामान्य कार्यों पर विचार करना उपयोगी होता है।
इस आलेख में दी गई फलन की परिभाषा के लिए समूह (गणित) की अवधारणा की आवश्यकता होती है, जिससे कि किसी फलन का कार्यक्षेत्र और उपकार्यक्षेत्र समूह होता है। यह सामान्य गणित में कोई समस्या नहीं होती है, जिससे कि केवल उन कार्यों पर विचार करना जटिल नहीं होता है जिनके कार्यक्षेत्र और उपकार्यक्षेत्र समूह होते हैं, जो उचित प्रकार से परिभाषित होते हैं, यदि कार्यक्षेत्र स्पष्ट रूप से परिभाषित नही होते है। चूंकि, कभी-कभी अधिक सामान्य कार्यों पर विचार करना उपयोगी होता है।


उदाहरण के लिए, सिंगलटन सेट को एक फंक्शन माना जा सकता है <math>x\mapsto \{x\}.</math> इसके डोमेन में सभी सेट शामिल होंगे, और इसलिए यह एक सेट नहीं होगा। सामान्य गणित में, एक डोमेन निर्दिष्ट करके इस तरह की समस्या से बचा जाता है, जिसका अर्थ है कि किसी के पास कई सिंगलटन फ़ंक्शन हैं। हालांकि, गणित की नींव स्थापित करते समय, किसी को ऐसे कार्यों का उपयोग करना पड़ सकता है जिनके डोमेन, कोडोमेन या दोनों निर्दिष्ट नहीं हैं, और कुछ लेखक, अक्सर तार्किक, इन कमजोर निर्दिष्ट कार्यों के लिए सटीक परिभाषा देते हैं।<ref>{{harvnb |Gödel |1940 |p=16}}; {{harvnb |Jech |2003 |p=11}}; {{harvnb |Cunningham |2016 |p=57}}</ref>
उदाहरण के लिए, सिंगलटन समूह को फलन <math>x\mapsto \{x\}.</math> माना जा सकता है, इसके कार्यक्षेत्र में सभी समूह सम्मिलित होते है और अतः यह समूह नहीं होता है। सामान्य गणित में, कार्यक्षेत्र निर्दिष्ट करके इस प्रकार की समस्या से बचा जाता है, जिसका अर्थ होता है कि किसी के समीप अनेक सिंगलटन फलन होते हैं। चूंकि, गणित की नींव स्थापित करते समय, किसी को ऐसे कार्यों का उपयोग करना पड़ सकता है जिनके कार्यक्षेत्र, उपकार्यक्षेत्र या दोनों निर्दिष्ट नहीं होते हैं और कुछ लेखक, अधिकांशतः तार्किक, इन कमजोर निर्दिष्ट कार्यों के लिए त्रुटिहीन परिभाषा देते हैं।<ref>{{harvnb |Gödel |1940 |p=16}}; {{harvnb |Jech |2003 |p=11}}; {{harvnb |Cunningham |2016 |p=57}}</ref>
[[गणित की नींव]] की औपचारिकता के विकास में ये सामान्यीकृत कार्य महत्वपूर्ण हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, वॉन न्यूमैन-बर्नेज़-गोडेल सेट सिद्धांत, सेट सिद्धांत का एक विस्तार है जिसमें सभी सेटों का संग्रह एक [[वर्ग (सेट सिद्धांत)]] है। इस सिद्धांत में वॉन न्यूमैन-बर्नेज़-गोडेल सेट सिद्धांत # एनबीजी का प्रतिस्थापन का स्वयंसिद्ध शामिल है, जिसे इस प्रकार कहा जा सकता है: यदि {{mvar|X}} एक सेट है और {{mvar|F}} एक समारोह है, तो {{math|''F''[''X'']}} एक सेट है।
 
[[गणित की नींव]] की औपचारिकता के विकास में यह सामान्यीकृत कार्य महत्वपूर्ण हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, वॉन न्यूमैन-बर्नेज़-गोडेल समूह सिद्धांत, का विस्तार होता है जिसमें सभी समूहों का संग्रह [[वर्ग (सेट सिद्धांत)|वर्ग (समूह सिद्धांत)]] होता है। इस सिद्धांत में वॉन न्यूमैन-बर्नेज़-गोडेल समूह सिद्धांत एनबीजी का प्रतिस्थापन का स्वयंसिद्ध सम्मिलित होता है, जिसे इस प्रकार कहा जा सकता है। यदि {{mvar|X}} समूह है और {{mvar|F}} फलन है, तब {{math|''F''[''X'']}} समूह होता है।


== कंप्यूटर विज्ञान में ==
== कंप्यूटर विज्ञान में ==
{{main|Function (computer programming)|Lambda calculus}}
{{main|फलन (कंप्यूटर प्रोग्रामिंग)|लैम्ब्डा कैलकुलस}}
[[कंप्यूटर प्रोग्राम]]िंग में, एक [[समारोह (प्रोग्रामिंग)]] सामान्य रूप से एक कंप्यूटर प्रोग्राम का एक टुकड़ा है, जो फ़ंक्शन की अमूर्त अवधारणा को लागू करता है। अर्थात यह एक प्रोग्राम यूनिट है जो प्रत्येक इनपुट के लिए एक आउटपुट उत्पन्न करती है। हालाँकि, कई [[प्रोग्रामिंग भाषा]]ओं में प्रत्येक [[सबरूटीन]] को एक फ़ंक्शन कहा जाता है, तब भी जब कोई आउटपुट नहीं होता है, और जब कार्यक्षमता में [[स्मृति]] में कुछ डेटा को संशोधित करना शामिल होता है।
[[कंप्यूटर प्रोग्राम|कंप्यूटर प्रोग्रामिंग]] में, [[समारोह (प्रोग्रामिंग)|फलन (प्रोग्रामिंग)]] सामान्य रूप से कंप्यूटर प्रोग्राम का भाग होता है, जो फलन की अमूर्त अवधारणा को प्रयुक्त करता है। अर्थात यह प्रोग्राम इकाई होता है जो प्रत्येक इनपुट के लिए आउटपुट उत्पन्न करती है। चूँकि, अनेक [[प्रोग्रामिंग भाषा]]ओं में प्रत्येक [[सबरूटीन]] को फलन कहा जाता है, तब भी जब कोई आउटपुट नहीं होता है और जब कार्यक्षमता में [[स्मृति]] में कुछ डेटा को संशोधित करना सम्मिलित होता है।


[[कार्यात्मक प्रोग्रामिंग]] [[प्रोग्रामिंग प्रतिमान]] है जिसमें गणितीय कार्यों की तरह व्यवहार करने वाले सबरूटीन्स का उपयोग करके प्रोग्राम बनाना शामिल है। उदाहरण के लिए, <code>if_then_else</code> एक ऐसा फ़ंक्शन है जो तीन फ़ंक्शन को तर्क के रूप में लेता है, और, पहले फ़ंक्शन (सही या गलत) के परिणाम के आधार पर, दूसरे या तीसरे फ़ंक्शन का परिणाम लौटाता है। कार्यात्मक प्रोग्रामिंग का एक महत्वपूर्ण लाभ यह है कि यह एक अच्छी तरह से स्थापित सिद्धांत, लैम्ब्डा कैलकुलस (नीचे देखें) पर आधारित होने के कारण [[कार्यक्रम प्रमाण]] को आसान बनाता है।
सामान्यतः [[कार्यात्मक प्रोग्रामिंग]] [[प्रोग्रामिंग प्रतिमान|प्रतिमान]] होता है जिसमें गणितीय कार्यों की भांति व्यवहार करने वाले सबरूटीन का उपयोग करके प्रोग्राम बनाना सम्मिलित होता है। उदाहरण के लिए, <code>if_then_else</code> ऐसा फलन है जो तीन फलन को तर्क के रूप में लेता है और पहले फलन (सही या गलत) के परिणाम के आधार पर, दूसरे या तीसरे फलन का परिणाम लौटाता है। इस प्रकार कार्यात्मक प्रोग्रामिंग का महत्वपूर्ण लाभ यह है कि यह उचित प्रकार से स्थापित सिद्धांत, लैम्ब्डा कैलकुलस (नीचे देखें) पर आधारित होने के कारण [[कार्यक्रम प्रमाण]] को सरल बनाता है।


कंप्यूटर-भाषा शब्दावली को छोड़कर, फ़ंक्शन का [[कंप्यूटर विज्ञान]] में सामान्य गणितीय अर्थ है। इस क्षेत्र में, प्रमुख रुचि का गुण किसी फलन का संगणनीय फलन है। इस अवधारणा को एक सटीक अर्थ देने के लिए, और [[कलन विधि]] की संबंधित अवधारणा के लिए, संगणना के कई मॉडल पेश किए गए हैं, पुराने μ-रिकर्सिव फ़ंक्शंस, लैम्ब्डा कैलकुलस और [[ट्यूरिंग मशीन]] हैं। [[संगणनीयता सिद्धांत]] का मौलिक प्रमेय यह है कि संगणना के ये तीन मॉडल संगणनीय कार्यों के एक ही सेट को परिभाषित करते हैं, और संगणना के अन्य सभी मॉडल जो कभी प्रस्तावित किए गए हैं, संगणनीय कार्यों के समान सेट या एक छोटे को परिभाषित करते हैं। चर्च-ट्यूरिंग थीसिस का दावा है कि एक संगणनीय कार्य की दार्शनिक रूप से स्वीकार्य परिभाषा भी समान कार्यों को परिभाषित करती है।
कंप्यूटर-भाषा शब्दावली को छोड़कर, फलन का [[कंप्यूटर विज्ञान]] में सामान्य गणितीय अर्थ होता है। इस क्षेत्र में, प्रमुख रुचि का गुण किसी फलन का संगणनीय फलन होता है। इस अवधारणा को त्रुटिहीन अर्थ देने के लिए और [[कलन विधि]] की संबंधित अवधारणा के लिए, संगणना के अनेक मॉडल प्रस्तुत किए गए हैं, पुराने μ-पुनरावर्ती फलनों, लैम्ब्डा कैलकुलस और [[ट्यूरिंग मशीन]] हैं। इस प्रकार [[संगणनीयता सिद्धांत]] का मौलिक प्रमेय यह है कि संगणना के ये तीन मॉडल संगणनीय कार्यों के ही समूह को परिभाषित करते हैं और संगणना के अन्य सभी मॉडल जो कभी प्रस्तावित किए गए हैं, संगणनीय कार्यों के समान समूह या छोटे को परिभाषित करते हैं। चर्च-ट्यूरिंग थीसिस का प्रामाणित है कि संगणनीय कार्य की दार्शनिक रूप से स्वीकार्य परिभाषा भी समान कार्यों को परिभाषित करती है।


सामान्य पुनरावर्ती कार्य पूर्णांकों से पूर्णांकों तक आंशिक कार्य होते हैं जिन्हें परिभाषित किया जा सकता है
सामान्य पुनरावर्ती कार्य पूर्णांकों से पूर्णांकों तक आंशिक कार्य होते हैं जिन्हें परिभाषित किया जा सकता है।
* निरंतर कार्य,
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* उत्तराधिकारी कार्य, और
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* [[प्रक्षेपण समारोह]] कार्य करता है
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ऑपरेटरों के माध्यम से
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* #फंक्शन रचना,
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* [[आदिम पुनरावर्तन]], और
* [[आदिम पुनरावर्तन]], और
* μ ऑपरेटर।
* μ ऑपरेटर।
हालाँकि केवल पूर्णांक से पूर्णांक तक के कार्यों के लिए परिभाषित किया गया है, वे निम्नलिखित गुणों के परिणामस्वरूप किसी भी गणना योग्य कार्य को मॉडल कर सकते हैं:
चूँकि केवल पूर्णांक से पूर्णांक तक के कार्यों के लिए परिभाषित किया गया है, वह निम्नलिखित गुणों के परिणामस्वरूप किसी भी गणना योग्य कार्य को मॉडल कर सकते हैं।
* एक गणना प्रतीकों के परिमित अनुक्रमों (संख्याओं के अंक, सूत्र, ...) का हेरफेर है,
* गणना प्रतीकों के परिमित अनुक्रमों (संख्याओं के अंक, सूत्र, ...) का परिवर्तन होता है।
* प्रतीकों के प्रत्येक क्रम को [[काटा]]्स के अनुक्रम के रूप में कोडित किया जा सकता है,
* प्रतीकों के प्रत्येक क्रम को [[काटा|काटास]] के अनुक्रम के रूप में कोडित किया जा सकता है।
* एक बिट अनुक्रम को एक पूर्णांक के बाइनरी प्रतिनिधित्व के रूप में व्याख्या किया जा सकता है।
* बिट अनुक्रम को पूर्णांक के बाइनरी प्रतिनिधित्व के रूप में व्याख्या किया जा सकता है।


लैम्ब्डा कैलकुस एक सिद्धांत है जो सेट सिद्धांत का उपयोग किये बिना संगणनीय कार्यों को परिभाषित करता है, और कार्यात्मक प्रोग्रामिंग की सैद्धांतिक पृष्ठभूमि है। इसमें ऐसे शब्द होते हैं जो या तो चर होते हैं, फ़ंक्शन परिभाषाएँ ({{lambda}}-शर्तें), या शर्तों के कार्यों के अनुप्रयोग। कुछ नियमों के माध्यम से शर्तों में हेरफेर किया जाता है, ( {{math|''α''}}-तुल्यता, {{mvar|β}}-कमी, और {{mvar|η}}-रूपांतरण), जो सिद्धांत के स्वयंसिद्ध हैं और गणना के नियमों के रूप में व्याख्या किए जा सकते हैं।
लैम्ब्डा कैलकुस वह सिद्धांत होता है जो समूह सिद्धांत का उपयोग किये बिना संगणनीय कार्यों को परिभाषित करता है और कार्यात्मक प्रोग्रामिंग की सैद्धांतिक पृष्ठभूमि होता है। इसमें ऐसे शब्द होते हैं जो या तो चर होते हैं, फलन परिभाषाएँ ({{lambda}}-शर्तें), या शर्तों के कार्यों के अनुप्रयोग होते है। कुछ नियमों के माध्यम से शर्तों में परिवर्तन किया जाता है, ( {{math|''α''}}-तुल्यता, {{mvar|β}}-कमी, और {{mvar|η}}-रूपांतरण), जो सिद्धांत के स्वयंसिद्ध होते हैं और गणना के नियमों के रूप में व्याख्या किए जा सकते हैं।


अपने मूल रूप में, लैम्ब्डा कैलकुस में किसी फ़ंक्शन के डोमेन और कोडोमेन की अवधारणाओं को शामिल नहीं किया गया है। मोटे तौर पर, उन्हें [[टाइप लैम्ब्डा कैलकुस]] में टाइप के नाम से थ्योरी में पेश किया गया है। अधिकांश प्रकार के टाइप किए गए लैम्ब्डा कैलकुली अनटाइप्ड लैम्ब्डा कैलकुलस की तुलना में कम कार्यों को परिभाषित कर सकते हैं।
अपने मूल रूप में, लैम्ब्डा कैलकुस में किसी फलन के कार्यक्षेत्र और उपकार्यक्षेत्र की अवधारणाओं को सम्मिलित नहीं किया गया है। इस प्रकार सामान्यतः, उन्हें [[टाइप लैम्ब्डा कैलकुस]] में टाइप के नाम से थ्योरी में प्रस्तुत किया गया है। अधिकांश प्रकार के टाइप किए गए लैम्ब्डा कैलकुली अनटाइप्ड लैम्ब्डा कैलकुलस की तुलना में कम कार्यों को परिभाषित कर सकते हैं।


== यह भी देखें ==
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* कार्यों के प्रकारों की सूची
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* अंतर्निहित कार्य
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=== सामान्यीकरण ===
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Latest revision as of 10:22, 27 June 2023

गणित में, समुच्चय X से समुच्चय Y तक फलन (गणित) X के प्रत्येक अवयव को Y का उचित अवयव प्रदान करता है।[1] इस प्रकार समूह X को फलन का कार्यक्षेत्र कहा जाता है[2] और समूह Y को फलन का उपकार्यक्षेत्र कहा जाता है।[3]

सामान्यतः फलन की धारणा के लिए सबसे पहले ज्ञात दृष्टिकोण को फारसी गणितज्ञ अल-बिरूनी के कार्यों में देखा जा सकता है।[4] शराफ अल-दीन अल-तुसी में[5] कार्य मूल रूप से इस बात के आदर्शीकरण थे कि कैसे भिन्न मात्रा दूसरी मात्रा पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, किसी ग्रह की स्थिति समय का फलन होता है। अतः कार्य अवधारणा का इतिहास, इस अवधारणा को 17वीं शताब्दी के अंत में अतिसूक्ष्म कलन के साथ विस्तृत किया गया था और 19वीं शताब्दी तक जिन कार्यों पर विचार किया गया था, वह भिन्न-भिन्न कार्य थे (अर्थात्, उनके समीप उच्च स्तर की नियमितता होती थी)। इस प्रकार 19वीं शताब्दी के अंत में समूह सिद्धांत के संदर्भ में फलन की अवधारणा को औपचारिक रूप दिया गया था और इसने अवधारणा के अनुप्रयोग के कार्यक्षेत्र को अधिक बढ़ा दिया था।

फलन को अधिकांशतः अक्षरों द्वारा निरूपित किया जाता है जैसे f, g तथा h और फलन का मान f तत्व पर x कार्यक्षेत्र के f(x) द्वारा दर्शाया गया है। किसी विशेष इनपुट मान पर फलन मूल्यांकन से उत्पन्न संख्यात्मक मान को x इस मूल्य के साथ प्रतिस्थापित करके निरूपित किया जाता है। उदाहरण के लिए, x = 4 पर f का मान f(4) निरूपित किया जाता है। जब फलन का नाम नहीं होता है और अभिव्यक्ति (गणित) E द्वारा दर्शाया गया है, अतः तब फलन के मान पर मान लीजिए, x = 4 को E|x=4 द्वारा दर्शाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, फलन के 4 पर मान जो x को मानचित्र करता है x प्रति द्वारा दर्शाया जा सकता है। (जिसका परिणाम 25 होता है)।

फलन विशिष्ट रूप से सभी जोड़ी (गणित) (x, f (x)) के समूह द्वारा विशिष्ट रूप से दर्शाया जाता है, जिसे फलन का ग्राफ़ कहा जाता है, फलन को दर्शाने का लोकप्रिय साधन होता है।[note 1][6] जब कार्यक्षेत्र और उपकार्यक्षेत्र वास्तविक संख्याओं के समूह होते हैं, तब ऐसी प्रत्येक जोड़ी को विमान में बिंदु के कार्टेशियन निर्देशांक के रूप में माना जा सकता है।

विज्ञान, अभियांत्रिकी और गणित के अधिकांश क्षेत्रों में कार्यों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। यह कहा गया है कि गणित के अधिकांश क्षेत्रों में कार्य "जांच की केंद्रीय वस्तु" होती हैं।[7]

मशीन या ब्लैक बॉक्स के रूप में रूपक के रूप में वर्णित फलन का योजनाबद्ध चित्रण जो प्रत्येक इनपुट के लिए संबंधित आउटपुट देता है।
लाल वक्र फलन का ग्राफ़ है, जिससे कि किसी भी लंबवत रेखा परीक्षण में वक्र के साथ उचित बिंदु प्रतिछेद होता है।
फलन जो चार रंगीन आकृतियों में से किसी को भी उसके रंग से जोड़ता है।

परिभाषा

कार्यक्षेत्र X = {1, 2, 3} और उपकार्यक्षेत्र Y = {A, B, C, D}, के साथ फलन का आरेख, जो आदेशित जोड़े {(1, D), (2, C), (3, C)} . के समूह द्वारा परिभाषित किया गया है ), {C, D} .



जोड़े {(1,D), (2,B), (2,C)} , के समूह का प्रतिनिधित्व करने वाला यह आरेख, फलन को परिभाषित नहीं करता है। कारण यह है कि 2 इस समूह के अधिक क्रमित युग्म, (2, B) और (2, C), में पहला तत्व होता है। दो अन्य कारण, जो अपने आप में भी पर्याप्त हैं, यह है कि न तो 3 और न ही 4 किसी भी आदेशित जोड़े के पहले तत्व (इनपुट) होते हैं।

समूह X से समूह Y तक का फलन (गणित) X के प्रत्येक अवयव के लिए Y के तत्व का नियतन है। इस प्रकार समूह X को फलन का प्रांत कहा जाता है और समूह Y को फलन का उपकार्यक्षेत्र कहा जाता है।

फलन, इसके कार्यक्षेत्र और इसके उपकार्यक्षेत्र को अंकन f: XY द्वारा घोषित किया जाता है और X के तत्व x पर फलन f का मान जिसे f(x) द्वारा निरूपित किया जाता है, अतः इसको f के अंतर्गत x की छवि कहा जाता है। इस प्रकार f का मान तर्क x पर प्रयुक्त होता है।

कार्यों को मानचित्र (गणित) या मानचित्रण भी कहा जाता है, चूंकि कुछ लेखक मानचित्रों और कार्यों के मध्य कुछ अंतर करते हैं (देखें).

सामान्यतः दो फलन f तथा g समान होते हैं यदि उनके कार्यक्षेत्र और उपकार्यक्षेत्र समूह समान होते हैं और उनके आउटपुट मान पूर्ण कार्यक्षेत्र पर सहमत होते हैं। इस प्रकार अधिक औपचारिक रूप से, दिए गए f: XY तथा g: XY, अपने समीप f = g होता है और यदि f(x) = g(x) सभी के लिए xX होता है।[8][note 2]

किसी फलन को परिभाषित किए जाने पर कार्यक्षेत्र और उपकार्यक्षेत्र सदैव स्पष्ट रूप से नहीं दिए जाते हैं और कुछ (संभवतः कठिन) संगणना के बिना, कोई केवल यह जान सकता है कि कार्यक्षेत्र बड़े समूह में समाहित होता है। सामान्यतः, यह गणितीय विश्लेषण में होता है, जहां फलन X से Y तक " अधिकांशतः ऐसे फलन को संदर्भित करता है जिसमें कार्यक्षेत्र के रूप में X का उचित उपसमुच्चय हो सकता है।[note 3] उदाहरण के लिए, वास्तविक से वास्तविक तक फलन वास्तविक-मूल्यवान कार्य को संदर्भित कर सकता है। चूँकि, "वास्तविक से वास्तविक तक का कार्य" का तात्पर्य यह नहीं है कि फलन का कार्यक्षेत्र वास्तविक संख्याओं का पूर्ण समूह होता है, किन्तु केवल यह है कि कार्यक्षेत्र वास्तविक संख्याओं का समूह है जिसमें गैर-रिक्त खुला अंतराल होता है। अतः ऐसे फलन को तब आंशिक फलन कहा जाता है। उदाहरण के लिए, यदि f ऐसा फलन है जिसमें वास्तविक संख्या कार्यक्षेत्र और उपकार्यक्षेत्र के रूप में होती है, तब फलन मान x को मान g(x) = 1/f(x) से मानचित्र करता है। इस प्रकार वास्तविक से वास्तविक तक फलन g होता है, जिसका कार्यक्षेत्र वास्तविक x का समुच्चय होता है। जैसे कि f(x) ≠ 0.

किसी फलन की श्रेणी या किसी फलन की छवि (गणित) कार्यक्षेत्र में सभी तत्वों की छवि (गणित) का समूह होता है।[9][10][11][12]

कुल, असमान संबंध

दो समुच्चयों X तथा Y के कार्तीय गुणनफल का कोई उपसमुच्चय इन दो समूहों के मध्य द्विआधारी संबंध RX × Y को परिभाषित करता है। यह तत्काल है कि अनैतिक संबंध में जोड़े हो सकते हैं जो ऊपर दिए गए फलन के लिए आवश्यक शर्तों का उल्लंघन करते हैं।

द्विआधारी संबंध एकतरफा संबंध है (जिसे सही-अद्वितीय भी कहा जाता है)। यदि,

द्विआधारी संबंध कुल संबंध है। यदि,

आंशिक कार्य द्विआधारी संबंध होता है जो एकतरफा है और कार्य द्विआधारी संबंध है जो एकतरफा और कुल कार्य है।

सामान्यतः संबंधों की भाषा में कार्यों और कार्यों की संरचना के विभिन्न गुणों का पुनर्निमाण किया जा सकता है।[13] उदाहरण के लिए, फलन अंतःक्षेपी होता है यदि इसका विलोम संबंध RTY × X संयोजक होता है, जहां विलोम संबंध को RT = {(y, x) | (x, y) ∈ R}. के रूप में परिभाषित किया गया है।

घातांक समूह करें

सामान्यतः समूह से सभी कार्यों का समूह समूह के लिए को सामान्य रूप में निरूपित किया जाता है।

जिसे सत्ता को पढ़ा जाता है।

यह संकेतन प्रतियों के अनुक्रमित समूह के कार्टेशियन उत्पाद के लिए संकेतन के समान द्वारा अनुक्रमित होता है।

इन दो अंकनों की पहचान इस तथ्य से प्रेरित है कि फलन कार्टेशियन उत्पाद के तत्व के साथ पहचाना जा सकता है जैसे कि सूचकांक का घटक कहते है।

जब के दो तत्व होते हैं, तब को सामान्य रूप से निरूपित किया जाता है जिसे और X का सत्ता स्थापित कहा जाता है। इसे सभी उपसमूहों के समुच्चय से इसकी पहचान की जा सकती है , पत्राचार के माध्यम से जो प्रत्येक उपसमूह से जुड़ता है, तब फलन ऐसा है कि यदि तथा अन्यथा होता है।

अंकन

कार्यों को निरूपित करने के लिए विभिन्न मानक विधि होती हैं। इस प्रकार सबसे अधिक प्रयोग किया जाने वाला संकेतन कार्यात्मक संकेतन होता है, जो नीचे वर्णित प्रथम अंकन होता है।

कार्यात्मक अंकन

कार्यात्मक संकेतन में, फलन को तत्काल नाम दिया जाता है, जैसे f और इसकी परिभाषा किसके द्वारा दी गई है f स्पष्ट तर्क के लिए करता है x, के संदर्भ में सूत्र का उपयोग करके x. उदाहरण के लिए, वह फलन जो वास्तविक संख्या को इनपुट के रूप में लेता है और उस संख्या के साथ 1 को आउटपुट करता है और इसके द्वारा निरूपित किया जाता है।

.

यदि कोई फलन इस संकेतन में परिभाषित किया गया है, तब इसके कार्यक्षेत्र और उपकार्यक्षेत्र दोनों को निहित रूप से लिया जाता है , वास्तविक संख्याओं का समुच्चय। यदि सूत्र का मूल्यांकन सभी वास्तविक संख्याओं पर नहीं किया जा सकता है, तब कार्यक्षेत्र को परोक्ष रूप से अधिकतम उपसमुच्चय के रूप में लिया जाता है जिस पर सूत्र का मूल्यांकन किया जा सकता है। अतः किसी फलन का कार्यक्षेत्र देखें।

अधिक जटिल उदाहरण कार्य होता है।

.

इस उदाहरण में, फलन f वास्तविक संख्या को इनपुट के रूप में लेता है, इसका वर्ग करता है, फिर परिणाम में 1 जोड़ता है, फिर परिणाम की ज्या लेता है और आउटपुट के रूप में अंतिम परिणाम देता है।

जब फलन को दर्शाने वाले प्रतीक में अनेक वर्ण होते हैं और कोई अस्पष्टता उत्पन्न नहीं हो सकती है। इस प्रकार कार्यात्मक संकेतन के कोष्ठकों को छोड़ा जा सकता है। उदाहरण के लिए, sin x के स्थान पर sin(x) लिखना सामान्य बात है।

सन्न 1734 में लियोनहार्ड यूलर द्वारा प्रथम बार कार्यात्मक संकेतन का उपयोग किया गया था।[14] इस प्रकार कुछ व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले कार्यों को प्रतीक द्वारा दर्शाया जाता है जिसमें अनेक अक्षर होते हैं (सामान्यतः दो या तीन, सामान्यतः उनके नाम का संक्षिप्त नाम)। इस स्थिति में, इसके अतिरिक्त रोमन प्रकार का उपयोग किया जाता है, जैसे कि साइन फलन के लिए, एकल-अक्षर प्रतीकों के लिए इटैलिक फ़ॉन्ट के विपरीत होते है।

इस संकेतन का उपयोग करते समय, अधिकांशतः संकेतन के दुरुपयोग का सामना करना पड़ता है जिससे अंकन f(x) x पर f के मान को संदर्भित कर सकता है। यदि चर x को पहले घोषित किया गया था, फिर अंकन f(x) स्पष्ट रूप से का अर्थ है f पर x का मान. अन्यथा, दोनों साथ होने के रूप में संकेतन को समझना उपयोगी होता है। इस प्रकार यह किसी को संकेतन f(g(x)) द्वारा संक्षिप्त विधि से दो कार्यों f तथा g की संरचना को निरूपित करने की अनुमति देता है।

चूँकि, भेद f तथा f(x) को भिन्न करना उन स्थितियों में महत्वपूर्ण हो सकता है जहां कार्य स्वयं अन्य कार्यों के लिए इनपुट के रूप में कार्य करते हैं। (किसी अन्य फलन को इनपुट के रूप में लेने वाले फलन को फलन (गणित) कहा जाता है।) फलनों को नोट करने की अन्य विधि, जिनका विवरण नीचे दिया गया है, इस समस्या से बचते हैं किन्तु सामान्यतः कम उपयोग किए जाते हैं।

एरो अंकन

एरो अंकन फलन को दिए जाने वाले नाम की आवश्यकता के बिना फलन इनलाइन के नियम को परिभाषित करता है। उदाहरण के लिए, वह कार्य है जो वास्तविक संख्या को इनपुट के रूप में लेता है और उस संख्या के साथ 1 को आउटपुट करता है। पुनः कार्यक्षेत्र और उपकार्यक्षेत्र निहित होता है।

इस प्रकार कार्यक्षेत्र और उपकार्यक्षेत्र को भी स्पष्ट रूप से कहा जा सकता है। उदाहरण के लिए,

यह फलन को परिभाषित करता है। इस प्रकार वर्ग पूर्णांकों से पूर्णांकों तक जो इसके इनपुट का वर्ग वापस करता है।

तीर संकेतन के सामान्य अनुप्रयोग के रूप में, मान लीजिए दो चर में फलन है और हम आंशिक रूप से अनुप्रयोग का उल्लेख करना चाहते हैं मान t0 के लिए दूसरा तर्क तय करके उत्पादित किया गया है। इस प्रकार विचाराधीन मानचित्र को निरूपित किया जा सकता है तीर संकेतन का उपयोग करके भावाभिव्यक्ति (पढ़ें: नक्शा ले रहा है x प्रति f(x, t0)) इस नए फलन को केवल तर्क के साथ प्रतिनिधित्व करता है, जबकि अभिव्यक्ति f(x0, t0) बिंदु (x0, t0).पर फलन f के मान को संदर्भित करता है।

सूचकांक अंकन

कार्यात्मक संकेतन के अतिरिक्त अधिकांशतः सूचकांक संकेतन का उपयोग किया जाता है। अर्थात् f (x) लिखने के अतिरिक्त, कोई लिखता है।

यह सामान्यतः उन कार्यों के स्थिति में होता है जिनका कार्यक्षेत्र प्राकृतिक संख्याओं का समूह होता है। इस प्रकार के फलन को अनुक्रम (गणित) कहा जाता है और इस स्थिति में तत्व को अनुक्रम का nवाँ तत्व कहा जाता है।

सूचकांक अंकन का उपयोग अधिकांशतः कुछ चरों को भिन्न करने के लिए भी किया जाता है जिन्हें पैरामीटर कहा जाता है जो वास्तविक चर से होते हैं। वास्तव में, पैरामीटर विशिष्ट चर होते हैं जिन्हें किसी समस्या के अध्ययन के समय निश्चित माना जाता है। उदाहरण के लिए, मानचित्र (ऊपर देखें) को द्वारा निरूपित किया जाता है। यदि हम मानचित्रों के संग्रह को परिभाषित करते हैं, तब सूचकांक संकेतन का सूत्र द्वारा सभी के लिए का उपयोग करते है।

डॉट अंकन

अंकन में प्रतीक x किसी भी मान का प्रतिनिधित्व नहीं करता है, यह केवल प्लेसहोल्डर का नाम है जिसका अर्थ होता है कि, यदि x तीर के बाईं ओर किसी भी मान से प्रतिस्थापित किया जाता है, तब इसे तीर के दाईं ओर समान मान से प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए। इसलिए, x किसी भी प्रतीक द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है, अधिकांशतः इंटरपंक "⋅" यह फलन f (⋅) को इसके मान f (x) से x पर भिन्न करने के लिए उपयोगी हो सकता है।

उदाहरण के लिए, फलन के लिए खड़ा हो सकता है , तथा चर की ऊपरी सीमा के साथ अभिन्न द्वारा परिभाषित फलन के लिए खड़ा हो सकता है।

विशिष्ट अंकन

गणित के उप-विषयों में कार्यों के लिए अन्य विशिष्ट संकेतन होते हैं। उदाहरण के लिए, रेखीय बीजगणित और कार्यात्मक विश्लेषण में, रैखिक रूप और सदिश (गणित और भौतिकी) जिन पर वह कार्य करते हैं, उन्हें अंतर्निहित द्वैत (गणित) दिखाने के लिए दोहरी जोड़ी का उपयोग करके निरूपित किया जाता है। यह क्वांटम यांत्रिकी में ब्रा-केट अंकन के उपयोग के समान होता है। गणितीय तर्क और संगणना के सिद्धांत में, लैम्ब्डा कैलकुलस के फलन अंकन का उपयोग फलन एब्स्ट्रेक्शन (कंप्यूटर साइंस) और फलन आवेदन की मूल धारणाओं को स्पष्ट रूप से व्यक्त करने के लिए किया जाता है। श्रेणी सिद्धांत और समरूप बीजगणित में, कार्यों के नेटवर्क का वर्णन किया गया है कि कैसे वह और उनकी रचनाएँ क्रमविनिमेय आरेखों का उपयोग करते हुए दूसरे के साथ क्रमविनिमेय गुण हैं जो ऊपर वर्णित कार्यों के लिए तीर संकेतन का विस्तार और सामान्यीकरण करते हैं।

अन्य शर्तें

अवधि "फलन" से भेद
मानचित्र/मानचित्रण कोई नहीं; शब्द पर्यायवाची हैं।[15]
मानचित्र के कोडोमेन के रूप में कोई भी समूह हो सकता है, जबकि, कुछ संदर्भों में, सामान्यतः पुरानी किताबों में, फलन का कोडोमेन विशेष रूप से वास्तविक या जटिल संख्याओं का समूह होता है।[16]
वैकल्पिक रूप से, मानचित्र विशेष संरचना से जुड़ा होता है (उदाहरण के लिए इसकी परिभाषा में संरचित कोडोमेन को स्पष्ट रूप से निर्दिष्ट करके)। उदाहरण के लिए, रेखीय मानचित्र इत्यादि।[17]
समरूपता विशेष प्रकार की दो संरचनाओं के मध्य फलन जो संरचना के संचालन को संरक्षित करता है (उदाहरण के लिए समूह समरूपता)।[18]
आकारिता किसी भी श्रेणी के लिए समरूपता का सामान्यीकरण, तब भी होता है जब श्रेणी की वस्तुएं समूह में नहीं होती हैं (उदाहरण के लिए, समूह केवल वस्तु के साथ श्रेणी को परिभाषित करता है, जिसमें समूह के तत्व आकारिकी के रूप में होते हैं; श्रेणी (गणित) देखें उदाहरण के लिए यह उदाहरण और अन्य समान)।[19]

फलन को अधिकांशतः मानचित्र या मानचित्रण भी कहा जाता है, किन्तु कुछ लेखक "मैप" और "फलन" शब्द के मध्य अंतर करते हैं। उदाहरण के लिए, शब्द "मानचित्र" अधिकांशतः किसी प्रकार की विशेष संरचना वाले फलन के लिए आरक्षित होता है (उदाहरण के लिए मैनिफोल्ड्स के मानचित्र)। संक्षिप्तता के लिए विशेष रूप से मानचित्र का प्रयोग अधिकांशतः समरूपता के स्थान पर किया जाता है (उदाहरण के लिए, G से H तक समूह समरूपता के अतिरिक्त G से H तक रेखीय मानचित्र या मानचित्रण)। कुछ लेखक[20] उस स्थिति के लिए मानचित्रण शब्द आरक्षित रखते है जहां उपकार्यक्षेत्र की संरचना स्पष्ट रूप से फलन की परिभाषा से संबंधित होती है।

कुछ लेखक, जैसे सर्ज लैंग,[21] "फलन" का उपयोग केवल उन मानचित्रों को संदर्भित करने के लिए करते है जिनके लिए उपकार्यक्षेत्र वास्तविक संख्या या जटिल संख्याओं का उपसमुच्चय होता है और अधिक सामान्य कार्यों के लिए मानचित्रण शब्द का उपयोग करते है।

सामान्यतः गतिशील प्रणालियों के सिद्धांत में, मानचित्र असतत-समय गतिशील प्रणालियों को दर्शाता है जिसका उपयोग गतिशील प्रणाली मानचित्र बनाने के लिए किया जाता है। इस प्रकार पोंकारे नक्शा भी देख सकते है।

मानचित्र की चाहे जिस भी परिभाषा का प्रयोग किया गया हो, संबंधित शब्द जैसे फलन का कार्यक्षेत्र, उपकार्यक्षेत्र, अंतःक्षेपी फलन, सतत फलन का वही अर्थ होता है जो फलन का होता है।

फलन निर्दिष्ट करना

सामान्यतः फलन दिया गया है, परिभाषा के अनुसार, प्रत्येक तत्व के लिए फलन के कार्यक्षेत्र का , इसके साथ अनूठा तत्व जुड़ा हुआ है, मान का पर . कैसे निर्दिष्ट या वर्णन करने की अनेक विधि हैं जो और दोनों स्पष्ट रूप से और अप्रत्यक्ष रूप से से संबंधित होती है। कभी-कभी, प्रमेय या अभिगृहीत कुछ गुणधर्मों वाले फलन के अस्तित्व पर जोर देता है, इसे अधिक त्रुटिहीन वर्णन किए बिना अधिकांशतः, विनिर्देश या विवरण को फलन की परिभाषा के रूप में संदर्भित किया जाता है।

फलन मानों को सूचीबद्ध करके

परिमित समूह पर, कार्यक्षेत्र के तत्वों से जुड़े उपकार्यक्षेत्र के तत्वों को सूचीबद्ध करके फलन परिभाषित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, यदि , तब द्वारा फलन को परिभाषित कर सकता है।

सूत्र द्वारा

फलन को अधिकांशतः सूत्र द्वारा परिभाषित किया जाता है जो अंकगणितीय संक्रियाओं और पहले परिभाषित फलनों के संयोजन का वर्णन करता है। इस प्रकार ऐसा सूत्र कार्यक्षेत्र के किसी भी तत्व के मान से फलन के मान की गणना करने की अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, , के लिये उपरोक्त उदाहरण में, को सूत्र द्वारा परिभाषित किया जा सकता है।

जब किसी फलन को इस प्रकार परिभाषित किया जाता है, तब कभी-कभी उसके प्रांत का निर्धारण कठिन हो जाता है। यदि फलन को परिभाषित करने वाले सूत्र में विभाजन होते हैं, तब चर के मान जिसके लिए भाजक शून्य होता है, उसको कार्यक्षेत्र से बाहर रखा जाता है। इस प्रकार जटिल कार्य के लिए, कार्यक्षेत्र का निर्धारण सहायक कार्यों के फलन के शून्य की गणना के माध्यम से गुजरता है। इसी प्रकार यदि किसी फलन की परिभाषा में वर्गमूल होते हैं प्रति कार्यक्षेत्र चर के मानों के समूह में सम्मिलित है जिसके लिए वर्गमूल के तर्क गैर-ऋणात्मक होते हैं।

उदाहरण के लिए, फलन को परिभाषित करता है जिसका कार्यक्षेत्र है, अतः यदि हमेशा धनात्मक होता है और यदि x वास्तविक संख्या है। तब दूसरी ओर, फलन को वास्तविक से वास्तविकता तक परिभाषित करता है जिसका कार्यक्षेत्र अंतराल [−1, 1] तक कम हो जाता है। (पुराने ग्रंथों में, ऐसे कार्यक्षेत्र को फलन की परिभाषा का कार्यक्षेत्र कहा जाता था।)

कार्यों को अधिकांशतः उन सूत्रों की प्रकृति द्वारा वर्गीकृत किया जाता है जो उन्हें परिभाषित करते हैं।

  • द्विघात फलन ऐसा फलन है जिसे लिखा जा सकता है, जहाँ पर a, b, c स्थिरांक (गणित) हैं।
  • सामान्यतः, अधिक बहुपद फलन ऐसा फलन होता है जिसे सूत्र द्वारा परिभाषित किया जा सकता है जिसमें गैर-ऋणात्मक पूर्णांकों के लिए केवल जोड़, घटाव, गुणा और घातांक सम्मिलित होते हैं। उदाहरण के लिए, तथा
  • परिमेय फलन वही होता है, जिसमें विभाजन की भी अनुमति होती है, जैसे तथा
  • बीजगणितीय फलन nवें मूल के साथ समान होता है फलन के nवें मूल और शून्य की भी अनुमति होती है।
  • प्राथमिक कार्य[note 4] लघुगणक और चरघातांकी फलनों की अनुमति के साथ समान होता है।

उलटा और अंतर्निहित कार्य

सामान्यतः फलन कार्यक्षेत्र के साथ X और उपकार्यक्षेत्र Y के साथ, विशेषण है, यदि Y में प्रत्येक y के लिए, X में और केवल तत्व x है जैसे कि y = f(x). इस स्थिति में, f का प्रतिलोम फलन होता है वह मानचित्र करता है तत्व के लिए ऐसा है कि y = f(x). उदाहरण के लिए, प्राकृतिक लघुगणक धनात्मक वास्तविक संख्याओं से वास्तविक संख्याओं का विशेषण फलन होता है। इस प्रकार इसका व्युत्क्रम होता है, जिसे घातांक प्रकार्य कहा जाता है, जो वास्तविक संख्याओं को धनात्मक संख्याओं पर मानचित्र करता है।

यदि कोई फलन वस्तुनिष्ठ नहीं है, ऐसा हो सकता है कि कोई उपसमूह का चयन कर सकता है तथा जैसे कि फलन का प्रतिबंध f से E तक आपत्ति है E प्रति F, और इस प्रकार व्युत्क्रम है। व्युत्क्रम त्रिकोणमितीय कार्यों को इस प्रकार परिभाषित किया गया है। उदाहरण के लिए, कोसाइन फलन, प्रतिबंध द्वारा, अंतराल (गणित) से आक्षेप को प्रेरित करता है [0, π] अंतराल पर [−1, 1], और इसका व्युत्क्रम कार्य, जिसे कोटिकोज्या कहा जाता है, मानचित्र [−1, 1] पर [0, π]. अन्य व्युत्क्रम त्रिकोणमितीय कार्यों को इसी प्रकार परिभाषित किया गया है।

अधिक सामान्यतः, द्विआधारी संबंध दिया गया है R दो समूह के मध्य X तथा Y, होने देता है जो E का उपसमुच्चय होता है X ऐसा है कि, प्रत्येक के लिए वहां कुछ है ऐसा है कि x R y. यदि किसी के समीप ऐसे चयन की अनुमति देने वाला मानदंड है y प्रत्येक के लिए यह फलन को परिभाषित करता है, जिसे अंतर्निहित फलन कहा जाता है, जिससे कि यह R संबंध द्वारा अंतर्निहित रूप से परिभाषित होता है।

उदाहरण के लिए, यूनिट सर्कल का समीकरण वास्तविक संख्याओं पर संबंध को परिभाषित करता है। यदि −1 < x < 1 के दो संभावित मान y, धनात्मक और ऋणात्मक होते हैं। इसके लिये x = ± 1, यह दोनों मान 0 के समान्तर हो जाते हैं। अन्यथा, y का कोई संभावित मान नहीं है। इस प्रकार इसका अर्थ है कि समीकरण कार्यक्षेत्र के साथ दो निहित कार्यों [0, +∞) तथा (−∞, 0] और संबंधित उपकार्यक्षेत्र [−1, 1] को परिभाषित करता है।

इस उदाहरण में, y समीकरण को हल किया जा सकता है , जो देता है किन्तु, अधिक जटिल उदाहरणों में, यह असंभव होता है। उदाहरण के लिए, संबंध को परिभाषित करता है y के निहित कार्य के रूप में x, जिसे कट्टरपंथी लाओ कहा जाता है, जिसके पास कार्यक्षेत्र और रेंज के रूप में होता है। इस प्रकार ब्रिंग रेडिकल को चार अंकगणितीय संक्रियाओं और nवें मूल के रूप में व्यक्त नहीं किया जा सकता है।

निहित कार्य प्रमेय बिंदु के पड़ोस में अस्तित्व और अंतर्निहित कार्य की विशिष्टता के लिए हल्की भिन्नता की स्थिति प्रदान करता है।

डिफरेंशियल कैलकुलस का प्रयोग

सामान्यतः अनेक कार्यों को दूसरे फलन के प्रतिपक्षी के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। यह प्राकृतिक लघुगणक की स्थिति होती है, जो 1/x का प्रतिपक्षी है जो कि x = 1 के लिए 0 होता है। इस प्रकार अन्य सामान्य उदाहरण त्रुटि फलन होते है।

अधिक सामान्यतः, अधिकांश विशेष कार्यों सहित अनेक कार्यों को अंतर समीकरणों के समाधान के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। इस प्रकार सबसे सरल उदाहरण संभवतः विशेष फलन होते है, जिसे अद्वितीय फलन के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जो इसके डेरिवेटिव के समान्तर होता है और x = 0 के लिए मान 1 लेता है।

पावर श्रृंखला का उपयोग उस कार्यक्षेत्र पर कार्यों को परिभाषित करने के लिए किया जाता है जिसमें वह अभिसरण करते हैं। उदाहरण के लिए, चरघातांकी फलन द्वारा दिया जाता है . चूँकि, जैसा कि श्रृंखला के गुणांक अधिक अनैतिक होते हैं, अतः फलन जो अभिसारी श्रृंखला का योग होता है, सामान्यतः अन्यथा परिभाषित किया जाता है और गुणांक का क्रम किसी अन्य परिभाषा के आधार पर कुछ संगणना का परिणाम होता है। पुनः, फलन के कार्यक्षेत्र को बढ़ाने के लिए पावर श्रृंखला का उपयोग किया जा सकता है। सामान्यतः, यदि वास्तविक चर के लिए फलन कुछ अंतराल में टेलर श्रृंखला का योग होता है, तब यह शक्ति श्रृंखला तुरंत कार्यक्षेत्र को जटिल संख्याओं के उपसमूह में श्रृंखला के अभिसरण की डिस्क में विस्तारित करने की अनुमति देती है। अतः पुनः विश्लेषणात्मक निरंतरता लगभग पूर्ण जटिल विमान को सम्मिलित करने के लिए कार्यक्षेत्र को आगे बढ़ाने की अनुमति देती है। इस प्रकार यह प्रक्रिया वह विधि है जो सामान्यतः जटिल संख्या के लघुगणक, घातीय कार्य और त्रिकोणमितीय कार्यों को परिभाषित करने के लिए उपयोग की जाती है।

पुनरावृत्ति द्वारा

ऐसे कार्य जिनके कार्यक्षेत्र गैर-ऋणात्मक पूर्णांक होते हैं, जिन्हें अनुक्रम के रूप में जाना जाता है, जिसे अधिकांशतः पुनरावृत्ति संबंधों द्वारा परिभाषित किए जाते हैं।

अऋणात्मक पूर्णांकों पर भाज्य फलन () मूल उदाहरण होता है, जिससे कि इसे पुनरावृत्ति संबंध द्वारा परिभाषित किया जा सकता है।

और प्रारंभिक स्थिति,

फलन का प्रतिनिधित्व करना

किसी फलन का ग्राफ़ सामान्यतः किसी फलन की सहज तस्वीर देने के लिए उपयोग किया जाता है। इस प्रकार किसी फलन को समझने में ग्राफ़ कैसे सहायता करता है, इसके उदाहरण के रूप में, इसके ग्राफ़ से यह देखना सरल होता है कि कोई फलन बढ़ रहा है या घट रहा है। अतः कुछ कार्यों को बार चार्ट द्वारा भी प्रदर्शित किया जा सकता है।

रेखांकन और प्लॉट

फलन मैपिंग प्रत्येक वर्ष इसकी यूएस मोटर वाहन मृत्यु गणना के लिए, पंक्ति चार्ट के रूप में दिखाया गया है।
समान कार्य, बार चार्ट के रूप में दिखाया गया है।

फलन दिया गया है, इसका ग्राफ औपचारिक रूप से समूह होता है।

अधिकांशतः स्थिति में जहां X तथा Y वास्तविक संख्याओं के उपसमुच्चय होते हैं (या ऐसे उपसमुच्चयों से पहचाने जा सकते हैं, जैसे अंतराल (गणित)), तत्व निर्देशांक वाले बिंदु से पहचाना जा सकता है x, y द्वि-आयामी समन्वय प्रणाली में, उदाहरण के लिए, कार्टेशियन विमान इत्यादि। इसके भाग प्लॉट (ग्राफिक्स) बना सकते हैं जो फलन (भागों) का प्रतिनिधित्व करता है। इस प्रकार प्लॉट्स का उपयोग इतना सर्वव्यापी होता है कि उन्हें भी फलन का ग्राफ कहा जाता है। अन्य समन्वय प्रणालियों में कार्यों का ग्राफिक प्रतिनिधित्व भी संभव होता है। उदाहरण के लिए, वर्ग फलन का ग्राफ़ इत्यादि।

निर्देशांक के साथ सभी बिंदुओं से मिलकर के लिये उपज, जब कार्टेशियन निर्देशांक में दर्शाए जाने पर प्रसिद्ध परवलय प्राप्त होता है। यदि समान द्विघात कार्य ही औपचारिक ग्राफ के साथ, संख्याओं के जोड़े से मिलकर, ध्रुवीय निर्देशांक में प्लॉट किया जाता है। इस प्रकार प्राप्त प्लॉट फ़र्मेट का सर्पिल होता है।

तालिका

सामान्यतः फलन को मानों की तालिका के रूप में दर्शाया जा सकता है। यदि किसी फलन का प्रांत परिमित होता है, तब फलन को इस प्रकार पूर्णतया निर्दिष्ट किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, गुणन फलन के रूप में परिभाषित को परिचित गुणन तालिका द्वारा दर्शाया जा सकता है।

y
x
1 2 3 4 5
1 1 2 3 4 5
2 2 4 6 8 10
3 3 6 9 12 15
4 4 8 12 16 20
5 5 10 15 20 25

दूसरी ओर, यदि किसी फलन का कार्यक्षेत्र निरंतर होता है, तब तालिका कार्यक्षेत्र के विशिष्ट मानों पर फलन के मान दे सकती है। यदि मध्यवर्ती मान की आवश्यकता होती है, तब फलन के मान का अनुमान लगाने के लिए प्रक्षेप का उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, साइन फलन के लिए तालिका का भाग निम्नानुसार दिया जा सकता है, जिसमें 6 दशमलव स्थानों पर मान होते हैं।

x sin x
1.289 0.960557
1.290 0.960835
1.291 0.961112
1.292 0.961387
1.293 0.961662

हैंडहेल्ड कैलकुलेटर और पर्सनल कंप्यूटर के आगमन से पूर्व, ऐसी तालिकाओं को अधिकांशतः लघुगणक और त्रिकोणमितीय कार्यों जैसे कार्यों के लिए संकलित और प्रकाशित किया जाता था।

बार चार्ट

बार चार्ट का उपयोग अधिकांशतः उन कार्यों का प्रतिनिधित्व करने के लिए किया जाता है जिनका कार्यक्षेत्र परिमित समूह, प्राकृतिक संख्या या पूर्णांक होते है। इस स्थिति में, कार्यक्षेत्र के तत्व x को x-अक्ष के अंतराल (गणित) द्वारा दर्शाया गया है और फलन का संगत मान, f(x), आयत द्वारा दर्शाया गया है जिसका आधार x के संगत अंतराल के अनुरूप होते है और जिसकी ऊंचाई f(x) है (संभवतः ऋणात्मक, जिस स्थिति में प्रत्येक बार x-अक्ष नीचे विस्तारित होता है)।

सामान्य विशेषता

यह खंड कार्यों के सामान्य गुणों का वर्णन करता है, जो कार्यक्षेत्र और उपकार्यक्षेत्र के विशिष्ट गुणों से स्वतंत्र होते हैं।

मानक कार्य

अनेक मानक कार्य हैं जो अधिकांशतः होते हैं।

  • प्रत्येक समूह X के लिए, अनूठा फलन होता है, जिसे रिक्त फलन या रिक्त मानचित्र कहा जाता है, खाली फलन का ग्राफ़ खाली समूह है।[note 5] सिद्धांत की सुसंगतता और अनेक कथनों में खाली समूह से संबंधित अपवादों से बचने के लिए खाली कार्यों के अस्तित्व की आवश्यकता है। इस प्रकार आदेशित ट्रिपलेट (या समतुल्य वाले) के रूप में फलन की सामान्य समूह-सैद्धांतिक परिभाषा के अनुसार, प्रत्येक समूह के लिए बिल्कुल रिक्त फलन होता है, इस प्रकार रिक्त फलन के समान्तर नहीं होता है यदि और , चूंकि उनका ग्राफ दोनों रिक्त समूह होता हैं।
  • प्रत्येक समूह X के लिए और प्रत्येक सिंगलटन समूह {s} के लिए X से {s} तक अनूठा कार्य होता है जो X से s प्रत्येक तत्व को मानचित्र करता है, यह अनुमान है (नीचे देखें) जब तक X रिक्त समूह नही होता है है।
  • फलन दिया इसकी छवि पर f का विहित अनुमान से फलन होता है जो X से f(X) को मानचित्र करता है।
  • प्रत्येक समुच्चय X के लिए प्रत्येक उपसमुच्चय A के लिए A का X, में समावेशन मानचित्र अंतःक्षेपी (नीचे देखें) फलन होता है जो A के प्रत्येक तत्व को अपने आप में मानचित्र करता है।
  • प्रत्येक समूह X पर पहचान फलन जिसे अधिकांशतः idX द्वारा निरूपित किया जाता है जो X को स्वयं में सम्मिलित करता है।

फलन संरचना

दो कार्य दिए गए तथा जैसे कि g का कार्यक्षेत्र f का उपकार्यक्षेत्र होता है, उनकी रचना कार्य द्वारा परिभाषित होती है।

अर्थात् का मूल्य प्रथम y = f(x) प्राप्त करने के लिए f से x प्रयुक्त करके प्राप्त किया जाता है और फिर g(y) = g(f(x)) प्राप्त करने के लिए परिणाम y में g प्रयुक्त किया जाता है। इस प्रकार अंकन में जो फलन पहले प्रयुक्त होता है, उसे हमेशा दाईं ओर लिखा जाता है।

रचना फलन पर ऑपरेशन (गणित) होता है जिसे केवल तभी परिभाषित किया जाता है जब पहले फलन का उपकार्यक्षेत्र दूसरे का कार्यक्षेत्र होता है। यहां तक ​​कि जब दोनों तथा इन शर्तों को पूर्ण करते हैं, तब संरचना अनिवार्य रूप से क्रमविनिमेय नहीं होता है, अर्थात्, कार्य तथा समान होना आवश्यक नहीं है, किन्तु तर्क के लिए भिन्न-भिन्न मान प्रदान कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, मान लीजिए कि f(x) = x2 तथा g(x) = x + 1, फिर तथा के लिए सहमत होता हैं।

फलन रचना इस अर्थ में साहचर्य संपत्ति होती है कि, यदि तथा परिभाषित होते है, तब दूसरा भी परिभाषित किया गया है और वह समान होता हैं। इस प्रकार यह लिखता है।

पहचान कार्य करती है तथा से कार्यों के लिए क्रमशः सही पहचान और बाईं पहचान क्रमशः X से Y होती हैं अर्थात् यदि f कार्यक्षेत्र X और उपकार्यक्षेत्र Y के साथ फलन होता है, तब प्रत्येक के समीप

इमेज और प्रीइमेज

होने देना कार्यक्षेत्र X के तत्व x के f के अंतर्गत छवि f(x) है।[9] यदि A, X का कोई उपसमुच्चय होता है, f के अंतर्गत A की छवि, जिसे f(A) के रूप में दर्शाया गया है, उपकार्यक्षेत्र Y का उपसमुच्चय है, जिसमे A के सभी तत्वों की छवियां सम्मिलित होती है।[9] अर्थात् ,

सामान्यतः f की छवि पर संपूर्ण कार्यक्षेत्र की छवि होती है, अर्थात, f(X).[22] इसे f के फलन की श्रेणी भी कहते हैं,[9][10][11][12] चूंकि टर्म रेंज उपकार्यक्षेत्र को भी संदर्भित कर सकता है।[12][22][23]

दूसरी ओर, उपकार्यक्षेत्र y के तत्व Y के f के अनुसार उलटा छवि या प्रीइमेज कार्यक्षेत्र X के सभी तत्वों का समूह होता है, जिनकी छवियां f के समान्तर y होता है।[9] इस प्रकार प्रतीकों में, y की प्रधानता को द्वारा निरूपित किया जाता है और समीकरण द्वारा दिया गया है।

इसी प्रकार, कार्यक्षेत्र Y के उपसमूह B का प्रीइमेज B के तत्वों के प्रीइमेज का समुच्चय होता है, अर्थात् यह कार्यक्षेत्र X का उपसमूह होता है, जिसमे X के सभी तत्व सम्मिलित होते है जिनकी छवियां B से संबंधित होती हैं।[9] इस प्रकार इसे द्वारा निरूपित किया जाता है और समीकरण द्वारा दिया गया है।

उदाहरण के लिए, की पूर्वकल्पना वर्ग फलन के अनुसार समूह होता है।

सामान्यतः फलन की परिभाषा के अनुसार, कार्यक्षेत्र के किसी तत्व x की छवि हमेशा उपकार्यक्षेत्र का तत्व होता है। चूंकि, प्रीइमेज उपकार्यक्षेत्र के तत्व y का रिक्त समूह हो सकता है या इसमें अनेक तत्वों की संख्या हो सकती है। उदाहरण के लिए, यदि f पूर्णांकों से स्वयं तक का फलन होता है जो प्रत्येक पूर्णांक को 0 पर मानचित्र करता है, तब .

यदि फलन होता है, A तथा B, X के उपसमुच्चय होते हैं और C तथा D, Y के उपसमुच्चय होते हैं, तब किसी के समीप निम्नलिखित गुण होते हैं।

उपकार्यक्षेत्र के तत्व y के f द्वारा प्रीइमेज को कभी-कभी, कुछ संदर्भों में, f के भांति y का फाइबर (गणित) कहा जाता है।

यदि किसी फलन f का व्युत्क्रम होता है (नीचे देखें), तब इस व्युत्क्रम को द्वारा निरूपित किया गया है। इस स्थिति में द्वारा किसी भी छवि को निरूपित कर सकते हैं या C के f द्वारा प्रीइमेज होता है। यह कोई समस्या नहीं है, जिससे कि यह समूह समान्तर होता हैं। इस प्रकार अंकन तथा समूह के स्थिति में अस्पष्ट हो सकता है जिसमें कुछ उपसमुच्चय तत्वों के रूप में होते हैं, जैसे इस स्थिति में, कुछ देखभाल की आवश्यकता हो सकती है, उदाहरण के लिए, वर्गाकार कोष्ठकों का उपयोग करके छवियों और तत्वों की छवियों और छवियों के लिए उपसमुच्चय और साधारण कोष्ठकों की पूर्व-छवियों के लिए आवश्यक होता है।

विशेषण, विशेषण और विशेषण कार्य

होने देना फलन होता है।

फलन f अंतःक्षेपी होता है (या अंतःक्षेपी होता है) यदि f(a) ≠ f(b) X के किसी भी दो भिन्न-भिन्न तत्वों a तथा b के लिए होता है,[22][24] समतुल्य रूप से, f अंतःक्षेपी है यदि किसी के लिए पूर्व चित्र अधिकतम तत्व सम्मिलित होता है। अतः रिक्त कार्य हमेशा अंतःक्षेपी होता है। यदि X तब रिक्त समुच्चय नहीं होता है तब f अंतःक्षेपी होता है और यदि कोई फलन उपस्तिथ होता है जैसे कि वह है, अर्थात् यदि f बायां व्युत्क्रम फलन होता है।[24] उपपत्ति: यदि f अंतःक्षेपी होता है, g को परिभाषित करने के लिए, कोई तत्व चुनता है में X (जो X के रूप में उपस्तिथ होता है, गैर-रिक्त माना जाता है),[note 6] और g को परिभाषित करता है, यदि तथा यदि इसके विपरीत यदि तथा फिर और इस प्रकार होता है।

फलन f आच्छादक होता है (या आच्छादक, या आच्छादन होता है) यदि इसकी सीमा है और इसके उपकार्यक्षेत्र के समान्तर होती है , अर्थात्, यदि प्रत्येक तत्व के लिए उपकार्यक्षेत्र के, कुछ तत्व उपस्तिथ होते है। इस प्रकार कार्यक्षेत्र का ऐसा होता है कि (दूसरे शब्दों में, प्रीइमेज प्रत्येक का रिक्त नहीं होता है)।[22][25] यदि, हमेशा की भाँती, आधुनिक गणित में, पसंद का स्वयंसिद्ध मान लिया जाता है, तब f विशेषण होता है और यदि कोई कार्य उपस्तिथ होता है जैसा कि वह है,यदि f का सही व्युत्क्रम कार्य होता है।[25] इस प्रकार पसंद के स्वयंसिद्ध की आवश्यता होती है, जिससे कि यदि f विशेषण होता है, तब g को परिभाषित करता है जहाँ पर अनैतिक रूप से चुना गया तत्व होता है।

सामान्यतः कार्यक्रम f विशेषण होता है (या आक्षेप या पत्राचार होता है) यदि यह अंतःक्षेपी और विशेषण दोनों होता है।[22][26] अर्थात् आच्छादक होता है, किसी के लिए पूर्व चित्र उचित तत्व होता है। फलन f विशेषण होता है और यदि यह व्युत्क्रम फलन को स्वीकार करता है, जो कि फलन है जैसे कि तथा [26](विपरीत अनुमानों की स्थिति में, इसके लिए पसंद के स्वयंसिद्ध की आवश्यकता नहीं होती है, प्रमाण सीधा होता है)।

प्रत्येक फलन रचना के रूप में गुणनखंड हो सकता है। इस प्रकार अनुमान के पश्चात् अंतःक्षेपी, जहां s, f(X) पर X का विहित अनुमान होता है तथा i, Y में f(X) का विहित अंतःक्षेपण होता है। यह f का विहित गुणनखंडन होता है।

"वन-टू-वन" और "ऑनटू" ऐसे शब्द होते हैं जो पुराने अंग्रेजी भाषा के साहित्य में अधिक सामान्य होते थे; "इंजेक्शन", "सर्जेक्टिव", और "बायजेक्टिव" मूल रूप से 20 वीं शताब्दी की दूसरी तिमाही में निकोलस बोरबाकी द्वारा फ्रांसीसी शब्द के रूप में गढ़े गए थे और अंग्रेजी में आयात किए गए थे। सावधानी के शब्द के रूप में, फलन वह होता है जो अंतःक्षेपी होता है, जबकि पत्राचार विशेषण फलन को संदर्भित करता है। साथ ही, कथनf एमएपीएस X पर Yसे भिन्न हैf एमएपीएस X में B, इसमें पूर्व का तात्पर्य है f विशेषण है, जबकि उत्तरार्द्ध की प्रकृति के बारे में कोई f प्रामाणित नहीं करता है। जटिल तर्क में, अक्षर का अंतर सरलता से छूट सकता है। इस पुरानी शब्दावली की भ्रामक प्रकृति के कारण, इन शब्दों की लोकप्रियता बॉर्बकियन शब्दों के सापेक्ष कम हो गई है, जिन्हें अधिक सममित होने का लाभ भी होता है।

प्रतिबंध और विस्तार

यदि फलन होता है और S, X का उपसमुच्चय होता है, तब का प्रतिबंध S के लिए, निरूपित , S से Y तक का कार्य परिभाषित करता है।

S में सभी X के लिए आंशिक व्युत्क्रम कार्यों को परिभाषित करने के लिए प्रतिबंधों का उपयोग किया जा सकता है। यदि किसी फलन के कार्यक्षेत्र का उपसमूह S होता है। इस प्रकार जैसे कि अंतःक्षेपी होता है, तब का विहित अनुमान इसकी छवि पर आक्षेप होता है और इस प्रकार से व्युत्क्रम फलन होता है से S के लिए आवेदन व्युत्क्रम त्रिकोणमितीय कार्यों की परिभाषा होती है। उदाहरण के लिए, अंतराल (गणित) तक सीमित होने पर कोज्या फलन [0, π] अंतःक्षेपी होता है। इस प्रतिबंध की छवि अंतराल [−1, 1] होता है और इस प्रकार प्रतिबंध का व्युत्क्रम फलन [−1, 1] से [0, π] होता है, जिसे आर्ककोसाइन कहा जाता है और आर्ककोस द्वारा निरूपित किया जाता है।

फलन प्रतिबंध का उपयोग प्रत्येक के साथ "ग्लूइंग" फलनों के लिए भी किया जा सकता है। होने देना उपसमूह के संघ स्थापित के रूप में, X का अपघटन हो सकता है और मान लीजिए कि फलन प्रत्येक पर परिभाषित किया गया है जैसे कि प्रत्येक जोड़ी के लिए सूचकांकों, के प्रतिबंध तथा से के समान्तर होता हैं। इस प्रकार फिर यह अद्वितीय कार्य को परिभाषित करता है जैसे कि सभी के लिए i यह वह विधि है जिससे विविध पर कार्य परिभाषित किए जाते हैं।

किसी फलन f का विस्तार फलन g है जैसे कि f, g का प्रतिबंध होता है। इस अवधारणा का विशिष्ट उपयोग विश्लेषणात्मक निरंतरता की प्रक्रिया होती है, जो उन कार्यों को विस्तारित करने की अनुमति देता है जिनके कार्यक्षेत्र जटिल विमान का छोटा सा भाग होता है, जिसका कार्यक्षेत्र लगभग संपूर्ण जटिल विमान होता है।

वास्तविक रेखा के होमोग्राफी का अध्ययन करते समय सामने आने वाले फलन एक्सटेंशन का और मौलिक उदाहरण यहां दिया गया है। इस प्रकार होमोग्राफी फलन है जैसे कि adbc ≠ 0. इसका प्रांत, से भिन्न सभी वास्तविक संख्याओं का समुच्चय होता है और इसका प्रतिबिम्ब भिन्न सभी वास्तविक संख्याओं का समुच्चय होता है, यदि कोई वास्तविक रेखा को प्रक्षेप्य रूप से विस्तारित वास्तविक रेखा तक सम्मिलित करके बढ़ाता है, तब वह सेटिंग द्वारा विस्तारित वास्तविक रेखा से स्वयं के लिए आक्षेप तक तथा . का विस्तार कर सकता है।

बहुभिन्नरूपी कार्य

बहुभिन्नरूपी कार्य या अनेक चर का कार्य ऐसा कार्य है जो अनेक तर्कों पर निर्भर करता है। इस प्रकार के कार्यों का अधिकांशतः सामना करना पड़ता है। उदाहरण के लिए, सड़क पर कार की स्थिति तय किए गए समय और उसकी औसत गति पर निर्भर करती है।

अधिक औपचारिक रूप से, n चर का कार्य ऐसा कार्य होता है जिसका कार्यक्षेत्र n-टुपल्स समूह होता है। उदाहरण के लिए, पूर्णांकों का गुणन दो चरों का फलन होता है या द्विभाजित फलन होता है, जिसका कार्यक्षेत्र पूर्णांकों के सभी युग्मों (2-टुपल्स) का समुच्चय होता है और जिसका उपकार्यक्षेत्र पूर्णांकों का समुच्चय होता है। प्रत्येक बाइनरी ऑपरेशन के लिए भी यही सत्य होता है। इस प्रकार अधिक सामान्य रूप से, प्रत्येक गणितीय संक्रिया को बहुभिन्नरूपी फलन के रूप में परिभाषित किया जाता है।

कार्टेशियन उत्पाद का n समूह सभी का n-टुपल्स समूह होता है जैसे कि प्रत्येक i के लिए साथ . अतः, n चर का कार्य होता है।

जहां कार्यक्षेत्र U के रूप में होता है।

फलन अंकन का उपयोग करते समय, सामान्यतः ट्यूपल्स, लेखन के आसपास के कोष्ठकों को छोड़ दिया जाता है के अतिरिक्त होता है।

ऐसी स्थिति में जहां सभी समूह के समान्तर होता हैं और वास्तविक संख्याओं में, अनेक वास्तविक चरों का फलन होता है। यदि समूह के समान्तर होता हैं और सम्मिश्र संख्याओं में, किसी के समीप अनेक सम्मिश्र चरों का फलन होता है।

उन कार्यों पर भी विचार करना सामान्य होता है जिनका उपकार्यक्षेत्र समूह का उत्पाद है। उदाहरण के लिए, यूक्लिडियन विभाजन हर जोड़ी को मैप करता है (a, b) के साथ पूर्णांकों की b ≠ 0 भागफल कहे जाने वाले पूर्णांकों के जोड़े और शेषफल:

उपकार्यक्षेत्र सदिश स्थान भी हो सकता है। इस स्थिति में, सदिश-मान फलन की बात करता है। यदि कार्यक्षेत्र यूक्लिडियन अंतरिक्ष में निहित होता है या अधिक सामान्यतः अनेक गुना होता है, तब सदिश-मूल्यवान फलन को अधिकांशतः सदिश क्षेत्र कहा जाता है।

कलन में

17वीं सदी से प्रारंभ होकर फलन का विचार नए अतिसूक्ष्म कलन के लिए मौलिक होता था। उस समय, वास्तविक चर के फलन के वास्तविक-मूल्य वाले कार्यों पर विचार किया गया था और सभी कार्यों को सुचारू कार्य माना गया था। किन्तु परिभाषा को जल्द ही अनेक फलन और जटिल चर के फलनों तक बढ़ा दिया गया था। इस प्रकार 19वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में, फलन की गणितीय रूप से कठोर परिभाषा प्रस्तुत की गई थी और अनैतिक कार्यक्षेत्र और उपकार्यक्षेत्र वाले फलन परिभाषित किए गए थे।

गणित के सभी क्षेत्रों में अब कार्यों का उपयोग किया जाता है। इस प्रकार परिचयात्मक गणना में, जब शब्द फलन का उपयोग योग्यता के बिना किया जाता है, तब इसका अर्थ होता है कि वास्तविक चर का वास्तविक-मूल्यवान फलन होता है। इस प्रकार फलन की अधिक सामान्य परिभाषा सामान्यतः दूसरे या तीसरे वर्ष के कॉलेज के छात्रों के लिए मूलशब्द प्रमुखता के साथ प्रस्तुत की जाती है और उनके वरिष्ठ वर्ष में उन्हें वास्तविक विश्लेषण और जटिल विश्लेषण जैसे पाठ्यक्रमों में बड़े, अधिक कठोर सेटिंग में गणना से परिचित कराया जाता है।

वास्तविक कार्य

रैखिक फलन का ग्राफ
बहुपद फलन का ग्राफ, यहाँ द्विघात फलन है।
दो त्रिकोणमितीय कार्यों का ग्राफ: साइन और कोसाइन होता है।

सामान्यतः वास्तविक फलन वास्तविक-मूल्यवान फलन होते है। इस प्रकार वास्तविक चर का वास्तविक-मूल्यवान फलन, अर्थात् ऐसा फलन जिसका उपकार्यक्षेत्र वास्तविक संख्या होती है और जिसका प्रांत वास्तविक संख्याओं का समुच्चय होता है जिसमें अंतराल (गणित) होता है। इस खंड में, इन कार्यों को केवल कार्य कहा जाता है।

गणित और इसके अनुप्रयोगों में जिन कार्यों पर सबसे अधिक विचार किया जाता है, उनमें कुछ नियमितता होती है, अर्थात् वह निरंतर कार्य, अवकलनीय कार्य और यहां तक ​​कि विश्लेषणात्मक कार्य भी होते हैं। यह नियमितता सुनिश्चित करती है कि इन कार्यों को उनके रेखांकन और भूखंडों द्वारा देखा जा सकता है। इस खंड में, कुछ अंतराल में सभी कार्य भिन्न-भिन्न होते हैं।

फलनों बिंदुवार संचालन का आनंद लेते हैं, अर्थात् यदि f तथा g कार्य हैं, उनका योग, अंतर और उत्पाद द्वारा परिभाषित कार्य होता हैं।

परिणामी कार्यों के प्रांत f तथा g के प्रांतों के प्रतिच्छेदन होते हैं।इस प्रकार दो फलनों के भागफल को इसी प्रकार परिभाषित किया जाता है।

किन्तु परिणामी फलन का प्रांत f और g के प्रांतों के प्रतिच्छेदन से g के शून्यों को हटाकर प्राप्त किया जाता है।

बहुपद फलनों को बहुपदों द्वारा परिभाषित किया जाता है और उनका क्षेत्र वास्तविक संख्याओं का संपूर्ण समुच्चय होता है। इनमें निरंतर कार्य, रैखिक कार्य और द्विघात कार्य सम्मिलित होते हैं। इस प्रकार परिमेय फलन दो बहुपद फलन के भागफल होते हैं और उनका प्रांत वास्तविक संख्या होती है जिसमें शून्य से विभाजन से बचने के लिए उनमें से परिमित संख्या को हटा दिया जाता है। अतः सबसे सरल तर्कसंगत कार्य होता है, जिसका ग्राफ अतिशयोक्ति है और जिसका कार्यक्षेत्र 0 को छोड़कर पूर्ण वास्तविक रेखा होती है।

सामान्यतः वास्तविक भिन्न फलन का व्युत्पन्न वास्तविक फलन होता है। निरंतर वास्तविक कार्य का प्रतिपक्षी वास्तविक कार्य होता है जिसका मूल कार्य व्युत्पन्न के रूप में होता है। उदाहरण के लिए, फलन धनात्मक वास्तविक संख्याओं पर निरंतर और यहां तक ​​कि अवकलनीय है। इस प्रकार प्रतिपक्षी, जो शून्य के लिए x = 1 मान लेता है। इस प्रकार यह अवकलनीय फलन होता है जिसे प्राकृतिक लघुगणक कहा जाता है।

वास्तविक कार्य f अंतराल में मोनोटोनिक फलन होता है यदि अंतराल में x तथा y के चुनाव पर निर्भर नहीं करता है। यदि फलन अंतराल में भिन्न-भिन्न होता है, तब व्युत्पन्न का संकेत अंतराल में स्थिर होता है, तब यह मोनोटोनिक होता है। यदि वास्तविक कार्य f अंतराल I में मोनोटोनिक होता है, तब इसका व्युत्क्रम फलन होता है, जो प्रांत f(I) और छवि I के साथ वास्तविक फलन होता है। इस प्रकार त्रिकोणमितीय कार्यों के संदर्भ में व्युत्क्रम त्रिकोणमितीय कार्यों को परिभाषित किया जाता है, जहां त्रिकोणमितीय कार्य मोनोटोनिक होते हैं। अन्य उदाहरण: प्राकृतिक लघुगणक धनात्मक वास्तविक संख्याओं पर एकदिष्ट होता है और इसकी छवि संपूर्ण वास्तविक रेखा होती है। अतः इसका व्युत्क्रम फलन होता है जो वास्तविक संख्याओं और धनात्मक वास्तविक संख्याओं के मध्य आक्षेप होते है। इस प्रकार यह व्युत्क्रम चरघातांकी फलन होता है।

अनेक अन्य वास्तविक कार्यों को या तो अंतर्निहित कार्य प्रमेय (उलटा कार्य विशेष उदाहरण होता है) या अंतर समीकरणों के समाधान के रूप में परिभाषित किया गया है। उदाहरण के लिए, ज्या और कोज्या फलन रैखिक अवकल समीकरण के हल होते हैं।

जैसे कि

सदिश-मूल्यवान फलन

जब किसी फलन के उपकार्यक्षेत्र के तत्व सदिश (गणित और भौतिकी) होते हैं, तब फलन को सदिश-मूल्यवान फलन कहा जाता है। यह कार्य अनुप्रयोगों में विशेष रूप से उपयोगी होते हैं। उदाहरण के लिए भौतिक गुण मॉडलिंग। उदाहरण के लिए, वह फलन जो द्रव के प्रत्येक बिंदु से उसका वेग सदिश जोड़ता है, सदिश-मूल्यवान फलन कहलाता है।

कुछ सदिश-मूल्यवान कार्यों को उपसमूह पर परिभाषित किया गया है, या अन्य स्थान जो ज्यामितीय या सांस्थितिक गुणों को साझा करते हैं, जैसे अनेक गुना। इन सदिश-मूल्यवान कार्यों को सदिश क्षेत्र नाम दिया गया है।

फलन स्थान

गणितीय विश्लेषण में और विशेष रूप से कार्यात्मक विश्लेषण में, फलन स्थान अदिश-मूल्यवान फलन का समूह होता है, जो विशिष्ट संपत्ति साझा करते हैं और टोपोलॉजिकल सदिश स्थान बनाते हैं। उदाहरण के लिए, कॉम्पैक्ट समर्थन के साथ वास्तविक सुचारू कार्य (अर्थात, वह कुछ कॉम्पैक्ट समूह के बाहर शून्य होता हैं) फलन स्थान बनाते हैं, जो वितरण के सिद्धांत (गणित) के आधार पर होता है।

फलन के गुणों का अध्ययन करने के लिए उनके बीजगणितीय और टोपोलॉजी गुणों के उपयोग की अनुमति देकर, फलन रिक्त स्थान उन्नत गणितीय विश्लेषण में मौलिक भूमिका निभाते हैं। उदाहरण के लिए, अस्तित्व के सभी प्रमेय और सामान्य अंतर समीकरण या आंशिक अंतर समीकरण के समाधान की विशिष्टता फलन रिक्त स्थान के अध्ययन का परिणाम होती है।

बहु-मूल्यवान कार्य

साथ में, सभी गैर-ऋणात्मक वास्तविक संख्याओं के दो वर्गमूल चिकनी वक्र बनाते हैं।
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वास्तविक या जटिल चर के कार्यों को निर्दिष्ट करने के लिए अनेक विधिक फलन की स्थानीय परिभाषा से बिंदु पर या बिंदु के पड़ोस (गणित) से प्रारंभ होते हैं और फिर निरंतरता द्वारा फलन को अधिक बड़े कार्यक्षेत्र तक विस्तारित करते हैं। अधिकांशतः, प्रारंभिक बिंदु के लिए फलन के लिए अनेक संभावित प्रारंभिक मान होते हैं।

उदाहरण के लिए, किसी धनात्मक वास्तविक संख्या के लिए वर्गमूल को वर्ग फलन के व्युत्क्रम फलन के रूप में परिभाषित करने में वर्गमूल के मान के लिए दो विकल्प होते हैं, जिनमें से धनात्मक और निरूपित होते है और दूसरा जो ऋणात्मक और निरूपित है। यह विकल्प दो निरंतर कार्यों को परिभाषित करते हैं, दोनों में कार्यक्षेत्र के रूप में गैर-ऋणात्मक वास्तविक संख्याएं होती हैं और छवियों के रूप में या तो गैर-ऋणात्मक या गैर-धनात्मक वास्तविक संख्याएं होती हैं। जब इन कार्यों के ग्राफ़ को देखते हैं, तब कोई यह देख सकता है कि इनके साथ, वह चिकनी वक्र बनाते हैं। अतः अधिकांशतः इन दो वर्गमूल कार्यों को ऐसे कार्य के रूप में मानना ​​उपयोगी होता है जिसमें धनात्मक के लिए दो मान x, 0 होते हैं, इसके लिए मान और ऋणात्मक x के लिए कोई मान नहीं होता है।

पिछले उदाहरण में, विकल्प, धनात्मक वर्गमूल, दूसरे की तुलना में अधिक स्वाभाविक होते है। सामान्यतः ऐसा नहीं होते है। उदाहरण के लिए, मानचित्र किए गए अंतर्निहित फलन पर विचार करते है, y फलन की जड़ के लिए x का (दाईं ओर की आकृति देखें)। इसके लिये y = 0 कोई भी चुन सकता है के लिये x. अंतर्निहित कार्य प्रमेय द्वारा, प्रत्येक विकल्प फलन को परिभाषित करता है। पहले वाले के लिए, (अधिकतम) कार्यक्षेत्र अंतराल है [−2, 2] और छवि [−1, 1] है। दूसरे के लिए, कार्यक्षेत्र [−2, ∞) है और छवि [1, ∞) है; पिछले के लिए, कार्यक्षेत्र (−∞, 2] है और छवि (−∞, −1] है. जैसा कि तीन ग्राफ़ साथ चिकनी वक्र बनाते हैं और विकल्प को प्राथमिकता देने का कोई कारण नहीं है, इन तीन कार्यों को अधिकांशतः एकल बहु-मूल्यवान फलन y के रूप में माना जाता है, जिसके लिए तीन मान −2 < y < 2 होते हैं और इसके लिए केवल मान y ≤ −2 तथा y ≥ −2. होता है।

जटिल कार्यों, सामान्यतः विश्लेषणात्मक कार्यों पर विचार करते समय बहु-मूल्यवान कार्यों की अवधारणा की उपयोगिता स्पष्ट होती है। कार्यक्षेत्र जिसमें विश्लेषणात्मक निरंतरता द्वारा जटिल कार्य बढ़ाया जा सकता है, सामान्यतः लगभग पूर्ण जटिल विमान होते हैं। चूंकि, जब कार्यक्षेत्र को दो भिन्न-भिन्न मार्गो से बढ़ाया जाता है, तब अधिकांशतः भिन्न-भिन्न मान मिलते हैं। उदाहरण के लिए, वर्गमूल फलन के क्षेत्र का विस्तार करते समय, धनात्मक काल्पनिक भागों के साथ जटिल संख्याओं के पथ के साथ, व्यक्ति को i -1 मिलता है, इसके वर्गमूल के लिए; जबकि, ऋणात्मक काल्पनिक भागों के साथ जटिल संख्याओं के माध्यम से विस्तार करने पर, i मिलता है। इस प्रकार समस्या को हल करने के सामान्यतः दो विधि होते हैं। ऐसे कार्य को परिभाषित कर सकता है जो किसी वक्र के साथ निरंतर कार्य नहीं करता है, जिसे शाखा कट कहा जाता है। ऐसे फलन को फलन का मुख्य मान कहते हैं। दूसरी विधि यह विचार करना है कि किसी के समीप बहु-मूल्यवान कार्य होते है, जो भिन्न-भिन्न विलक्षणताओं को छोड़कर प्रत्येक स्थान पर विश्लेषणात्मक होते है, किन्तु यदि कोई विलक्षणता के चारों ओर बंद लूप का अनुसरण करता है, तब उसका मूल्य बढ़ सकता है। इस छलांग को मोनोड्रोमी कहा जाता है।

गणित और समुच्चय सिद्धांत की नींव में

इस आलेख में दी गई फलन की परिभाषा के लिए समूह (गणित) की अवधारणा की आवश्यकता होती है, जिससे कि किसी फलन का कार्यक्षेत्र और उपकार्यक्षेत्र समूह होता है। यह सामान्य गणित में कोई समस्या नहीं होती है, जिससे कि केवल उन कार्यों पर विचार करना जटिल नहीं होता है जिनके कार्यक्षेत्र और उपकार्यक्षेत्र समूह होते हैं, जो उचित प्रकार से परिभाषित होते हैं, यदि कार्यक्षेत्र स्पष्ट रूप से परिभाषित नही होते है। चूंकि, कभी-कभी अधिक सामान्य कार्यों पर विचार करना उपयोगी होता है।

उदाहरण के लिए, सिंगलटन समूह को फलन माना जा सकता है, इसके कार्यक्षेत्र में सभी समूह सम्मिलित होते है और अतः यह समूह नहीं होता है। सामान्य गणित में, कार्यक्षेत्र निर्दिष्ट करके इस प्रकार की समस्या से बचा जाता है, जिसका अर्थ होता है कि किसी के समीप अनेक सिंगलटन फलन होते हैं। चूंकि, गणित की नींव स्थापित करते समय, किसी को ऐसे कार्यों का उपयोग करना पड़ सकता है जिनके कार्यक्षेत्र, उपकार्यक्षेत्र या दोनों निर्दिष्ट नहीं होते हैं और कुछ लेखक, अधिकांशतः तार्किक, इन कमजोर निर्दिष्ट कार्यों के लिए त्रुटिहीन परिभाषा देते हैं।[27]

गणित की नींव की औपचारिकता के विकास में यह सामान्यीकृत कार्य महत्वपूर्ण हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, वॉन न्यूमैन-बर्नेज़-गोडेल समूह सिद्धांत, का विस्तार होता है जिसमें सभी समूहों का संग्रह वर्ग (समूह सिद्धांत) होता है। इस सिद्धांत में वॉन न्यूमैन-बर्नेज़-गोडेल समूह सिद्धांत एनबीजी का प्रतिस्थापन का स्वयंसिद्ध सम्मिलित होता है, जिसे इस प्रकार कहा जा सकता है। यदि X समूह है और F फलन है, तब F[X] समूह होता है।

कंप्यूटर विज्ञान में

कंप्यूटर प्रोग्रामिंग में, फलन (प्रोग्रामिंग) सामान्य रूप से कंप्यूटर प्रोग्राम का भाग होता है, जो फलन की अमूर्त अवधारणा को प्रयुक्त करता है। अर्थात यह प्रोग्राम इकाई होता है जो प्रत्येक इनपुट के लिए आउटपुट उत्पन्न करती है। चूँकि, अनेक प्रोग्रामिंग भाषाओं में प्रत्येक सबरूटीन को फलन कहा जाता है, तब भी जब कोई आउटपुट नहीं होता है और जब कार्यक्षमता में स्मृति में कुछ डेटा को संशोधित करना सम्मिलित होता है।

सामान्यतः कार्यात्मक प्रोग्रामिंग प्रतिमान होता है जिसमें गणितीय कार्यों की भांति व्यवहार करने वाले सबरूटीन का उपयोग करके प्रोग्राम बनाना सम्मिलित होता है। उदाहरण के लिए, if_then_else ऐसा फलन है जो तीन फलन को तर्क के रूप में लेता है और पहले फलन (सही या गलत) के परिणाम के आधार पर, दूसरे या तीसरे फलन का परिणाम लौटाता है। इस प्रकार कार्यात्मक प्रोग्रामिंग का महत्वपूर्ण लाभ यह है कि यह उचित प्रकार से स्थापित सिद्धांत, लैम्ब्डा कैलकुलस (नीचे देखें) पर आधारित होने के कारण कार्यक्रम प्रमाण को सरल बनाता है।

कंप्यूटर-भाषा शब्दावली को छोड़कर, फलन का कंप्यूटर विज्ञान में सामान्य गणितीय अर्थ होता है। इस क्षेत्र में, प्रमुख रुचि का गुण किसी फलन का संगणनीय फलन होता है। इस अवधारणा को त्रुटिहीन अर्थ देने के लिए और कलन विधि की संबंधित अवधारणा के लिए, संगणना के अनेक मॉडल प्रस्तुत किए गए हैं, पुराने μ-पुनरावर्ती फलनों, लैम्ब्डा कैलकुलस और ट्यूरिंग मशीन हैं। इस प्रकार संगणनीयता सिद्धांत का मौलिक प्रमेय यह है कि संगणना के ये तीन मॉडल संगणनीय कार्यों के ही समूह को परिभाषित करते हैं और संगणना के अन्य सभी मॉडल जो कभी प्रस्तावित किए गए हैं, संगणनीय कार्यों के समान समूह या छोटे को परिभाषित करते हैं। चर्च-ट्यूरिंग थीसिस का प्रामाणित है कि संगणनीय कार्य की दार्शनिक रूप से स्वीकार्य परिभाषा भी समान कार्यों को परिभाषित करती है।

सामान्य पुनरावर्ती कार्य पूर्णांकों से पूर्णांकों तक आंशिक कार्य होते हैं जिन्हें परिभाषित किया जा सकता है।

ऑपरेटरों के माध्यम से

चूँकि केवल पूर्णांक से पूर्णांक तक के कार्यों के लिए परिभाषित किया गया है, वह निम्नलिखित गुणों के परिणामस्वरूप किसी भी गणना योग्य कार्य को मॉडल कर सकते हैं।

  • गणना प्रतीकों के परिमित अनुक्रमों (संख्याओं के अंक, सूत्र, ...) का परिवर्तन होता है।
  • प्रतीकों के प्रत्येक क्रम को काटास के अनुक्रम के रूप में कोडित किया जा सकता है।
  • बिट अनुक्रम को पूर्णांक के बाइनरी प्रतिनिधित्व के रूप में व्याख्या किया जा सकता है।

लैम्ब्डा कैलकुस वह सिद्धांत होता है जो समूह सिद्धांत का उपयोग किये बिना संगणनीय कार्यों को परिभाषित करता है और कार्यात्मक प्रोग्रामिंग की सैद्धांतिक पृष्ठभूमि होता है। इसमें ऐसे शब्द होते हैं जो या तो चर होते हैं, फलन परिभाषाएँ (𝜆-शर्तें), या शर्तों के कार्यों के अनुप्रयोग होते है। कुछ नियमों के माध्यम से शर्तों में परिवर्तन किया जाता है, ( α-तुल्यता, β-कमी, और η-रूपांतरण), जो सिद्धांत के स्वयंसिद्ध होते हैं और गणना के नियमों के रूप में व्याख्या किए जा सकते हैं।

अपने मूल रूप में, लैम्ब्डा कैलकुस में किसी फलन के कार्यक्षेत्र और उपकार्यक्षेत्र की अवधारणाओं को सम्मिलित नहीं किया गया है। इस प्रकार सामान्यतः, उन्हें टाइप लैम्ब्डा कैलकुस में टाइप के नाम से थ्योरी में प्रस्तुत किया गया है। अधिकांश प्रकार के टाइप किए गए लैम्ब्डा कैलकुली अनटाइप्ड लैम्ब्डा कैलकुलस की तुलना में कम कार्यों को परिभाषित कर सकते हैं।

यह भी देखें

उपपृष्ठ


सामान्यीकरण


संबंधित विषय


टिप्पणियाँ

  1. This definition of "graph" refers to a set of pairs of objects. Graphs, in the sense of diagrams, are most applicable to functions from the real numbers to themselves. All functions can be described by sets of pairs but it may not be practical to construct a diagram for functions between other sets (such as sets of matrices).
  2. This follows from the axiom of extensionality, which says two sets are the same if and only if they have the same members. Some authors drop codomain from a definition of a function, and in that definition, the notion of equality has to be handled with care; see, for example, "When do two functions become equal?". Stack Exchange. August 19, 2015.
  3. called the domain of definition by some authors, notably computer science
  4. Here "elementary" has not exactly its common sense: although most functions that are encountered in elementary courses of mathematics are elementary in this sense, some elementary functions are not elementary for the common sense, for example, those that involve roots of polynomials of high degree.
  5. By definition, the graph of the empty function to X is a subset of the Cartesian product ∅ × X, and this product is empty.
  6. The axiom of choice is not needed here, as the choice is done in a single set.


संदर्भ

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स्रोत


अग्रिम पठन


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  • किसी फलन का कार्यक्षेत्र
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  • फलन अवधारणा का इतिहास
  • भिन्न करने योग्य फलन
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  • फलन का ग्राफ
  • कार्तीय निर्देशांक
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  • वास्तविक चर का कार्य
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  • आंशिक फलन
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  • अंकन का दुरुपयोग
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  • गणना का सिद्धांत
  • क्रमचयी गुणधर्म
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  • कारख़ाने का
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  • पहाड़ा
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  • संबंधी संपत्ति
  • वाम पहचान
  • उलटी छवि
  • बाएं उलटा फलन
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  • अनुमानित रूप से विस्तारित वास्तविक रेखा
  • गणितीय कार्य
  • अनेक वास्तविक चर का कार्य
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  • गणना के मॉडल
  • उत्तराधिकारी फलन
  • द्विआधारी प्रतिनिधित्व
  • गणना योग्य फलन
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  • फलन समूह करें

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