величина

значение функции

значение функции — из анатомии формул
2 статьи · 4 формулы

Описание

В математике и физике значение функции — это результат, который функция выдаёт при заданном входном значении. Для функции f(x) значение при x = a записывается как f(a). Это фундаментальный строительный блок формул: каждое уравнение, предсказывающее некоторую величину — от траектории снаряда до энергии квантового состояния — в конечном счёте является правилом для вычисления значений функции.

История

Понятие функции развивалось на протяжении столетий, а формальные определения появились в XIX веке благодаря таким математикам, как Дирихле и Риман. Обозначение f(x) популяризировал Эйлер в XVIII веке.

Как это работает

Функция — это правило, которое каждому входному значению ставит в соответствие ровно одно выходное. Чтобы найти значение, нужно подставить входное значение в правило и упростить выражение. Например, если f(x) = x² + 1, то f(3) = 10. В физике значения функций часто зависят от таких переменных, как время, положение или температура, и они описывают, как система ведёт себя в различных условиях.

Где применяется

Значения функций используются повсеместно в физике и технике — от расчёта силы, действующей на заряженную частицу, до предсказания давления газа при заданных объёме и температуре.

Любопытный факт

Слово «функция» ввёл Лейбниц в 1694 году, но первоначально оно означало любую величину, связанную с кривой, а не современное правило «вход-выход».

Граф понятий →

Формулы

$$\mathcal{L} = \prod_i \exp\left( -\frac{1}{2} \left[ \frac{f(x_i) - y_i}{\sigma_i} \right]^2 \right)$$
Вероятность наблюдаемых данных при заданной модели с гауссовыми ошибками.
Что в формуле
f(x_i)переменнаяпредсказание модели при входном значении x_i — значение функции
y_iпеременнаянаблюдаемая точка данных — data value
σ_iпеременнаястандартное отклонение ошибки измерения — стандартное отклонение
∏операторПроизведение по всем точкам данных i — оператор произведения
expоператорЭкспоненциальная функция — экспоненциальная функция
$$\theta^* = F(\theta^*)$$
Неподвижная точка удовлетворяет условию, что выход функции равен ее входу.
Что в формуле
θ*переменнаяЗначение неподвижной точки — fixed point
F(θ*)переменнаяФункция, вычисленная в неподвижной точке — значение функции
$$f''(x) \approx \frac{f(x+h) + f(x-h) - 2f(x)}{h^2}$$
Приближает вторую производную с помощью центральных разностей.
Что в формуле
f''(x)переменнаяВторая производная функции f в точке x — вторая производная 1/м²
f(x+h)переменнаяЗначение функции в точке x+h — значение функции
f(x-h)переменнаяЗначение функции в точке x-h — значение функции
f(x)переменнаяЗначение функции в точке x — значение функции
hпеременнаяШаг — spacing м
\approxоператорПриближённо равно — приближение
$$f(\mathbf{x}) = \mathbf{x}^{\mathsf{T}} \mathbf{Q} \mathbf{x} + \mathbf{b}^{\mathsf{T}} \mathbf{x} + c$$
Полиномиальная функция с членами до второго порядка включительно.
Что в формуле
fпеременнаяскалярное значение функции — значение функции
xпеременнаявходной вектор — vector argument
Qпеременнаяматрица квадратичных коэффициентов — quadratic coefficient matrix
bпеременнаявектор линейных коэффициентов — linear coefficient vector
cпеременнаяпостоянный член — constant term
Tоператорпереворачивает матрицу или вектор относительно её диагонали — transpose operator

Статьи по теме · 2

Когда старение отменяется: рост как лекарство от времени
Гренландская акула плавает в холодной воде четвёртое столетие, и с каждым годом её шансы умереть не растут, а падают. Это не чудо, а результат эволюционного компромисса, который до сих пор ускользал от теории. Организм похож на семейный бюджет, который нельзя потратить дважды: каждую единицу энергии можно вложить в размножение, рост или починку тела.
Награда как педаль газа: почему с возрастом она жмётся слабее
Денежная купюра, приклеенная к финишной черте, заставляет руку лететь быстрее. В лаборатории такую купюру заменили монетой в 50 пенсов, а финишную черту — целью на экране. Исследователи пригласили 28 молодых людей и 28 пожилых, посадили их за рукоятку робота и попросили вести курсор к цели. Иногда за быстроту и точность платили, иногда нет.