函数与变换

定义域

定义域是函数允许接受的所有输入的清单——你能喂给机器的「合法菜单」。如果你试图喂它菜单之外的东西,机器干脆给不出答案。

严格地说,函数 f: A → B 的定义域是使 f 有意义的所有输入构成的集合 A。有两种情况会缩小定义域。其一,规则本身禁止某些输入:不能除以零,若想得到实数答案也不能对负数开平方。其二,背景情境会禁止某些输入:如果 x 表示人数,那么负数或分数就毫无意义。

要从公式找出定义域,就问「什么会出问题」。对于 1/(x - 2),x = 2 会使分母为零,所以定义域是除 2 以外的所有实数。对于 sqrt(x),只有 x ≥ 0 才能保持结果为实数,所以定义域是 x ≥ 0。

对于 f(x) = 1/x,定义域是除 0 以外的所有实数,记作 {x : x ≠ 0}。

排除会使规则失效的输入。

定义域关乎输入,值域关乎输出。初学者常把两者搞混——牢牢记住「定义域=放进去的东西」。