grandeur

valeur de fonction

valeur d'une fonction — anatomie d'une formule
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Description

En mathématiques et en physique, la valeur d'une fonction est le résultat qu'elle produit pour une entrée donnée. Pour une fonction f(x), la valeur en x = a s'écrit f(a). C'est la brique élémentaire des formules : toute équation qui prédit une grandeur — de la trajectoire d'un projectile à l'énergie d'un état quantique — est en fin de compte une règle pour calculer des valeurs de fonctions.

Histoire

Le concept de fonction a évolué au fil des siècles, avec des définitions formelles émergeant au XIXe siècle grâce à des mathématiciens comme Dirichlet et Riemann. La notation f(x) a été popularisée par Euler au XVIIIe siècle.

Comment ça marche

Une fonction est une règle qui associe exactement une sortie à chaque entrée. Pour trouver la valeur, on substitue l'entrée dans la règle et on simplifie. Par exemple, si f(x) = x² + 1, alors f(3) = 10. En physique, les valeurs de fonctions dépendent souvent de variables comme le temps, la position ou la température, et elles encodent le comportement d'un système dans différentes conditions.

En pratique

Les valeurs de fonctions sont utilisées partout en physique et en ingénierie — du calcul de la force sur une particule chargée à la prédiction de la pression d'un gaz à un volume et une température donnés.

Anecdote

Le mot « fonction » a été introduit par Leibniz en 1694, mais il désignait alors toute quantité liée à une courbe, et non la règle entrée-sortie moderne.

Concept graph →

Formules

$$\mathcal{L} = \prod_i \exp\left( -\frac{1}{2} \left[ \frac{f(x_i) - y_i}{\sigma_i} \right]^2 \right)$$
Probability of observed data given a model with Gaussian errors.
Ce qu'il y a dans la formule
f(x_i)variablemodel prediction at input x_i — valeur de fonction
y_ivariableobserved data point — data value
σ_ivariablestandard deviation of measurement error — écart type
∏opérateurProduct over all data points i — opérateur produit
expopérateurExponential function — fonction exponentielle
$$\theta^* = F(\theta^*)$$
A fixed point satisfies that the function's output equals its input.
Ce qu'il y a dans la formule
θ*variableFixed point value — fixed point
F(θ*)variableFunction evaluated at fixed point — valeur de fonction
$$f''(x) \approx \frac{f(x+h) + f(x-h) - 2f(x)}{h^2}$$
Approximates the second derivative using central differences.
Ce qu'il y a dans la formule
f''(x)variableSecond derivative of function f at x — dérivée seconde per metre squared
f(x+h)variableFunction value at x+h — valeur de fonction
f(x-h)variableFunction value at x-h — valeur de fonction
f(x)variableFunction value at x — valeur de fonction
hvariableStep size — spacing metre
\approxopérateurApproximately equal to — approximation
$$f(\mathbf{x}) = \mathbf{x}^{\mathsf{T}} \mathbf{Q} \mathbf{x} + \mathbf{b}^{\mathsf{T}} \mathbf{x} + c$$
A polynomial function with terms up to second order.
Ce qu'il y a dans la formule
fvariablescalar function value — valeur de fonction
xvariableinput vector — vector argument
Qvariablequadratic coefficient matrix — quadratic coefficient matrix
bvariablelinear coefficient vector — linear coefficient vector
cvariableconstant term — constant term
Topérateurflips a matrix or vector over its diagonal — transpose operator

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