algebra

定義域と値域

関数の定義域はすべての有効な入力の集合であり、値域はすべての可能な出力の集合である。両者を合わせると、その関数が何を写すかを完全に表す。

関数 ff定義域は、f(x)f(x) が定義されるすべての入力値 xx の集合である。値域は、ff が実際に生成するすべての出力値の集合である。

よくある定義域の制限:

  • 除算f(x)=1/xf(x) = 1/x では x=0x = 0 を除く。
  • 偶数乗根f(x)=xf(x) = \sqrt{x} は実数の範囲で x0x \geq 0 を要する。
  • 対数ln(x)\ln(x)x>0x > 0 を要する。

値域を求めることは定義域より難しいことが多い——関数のふるまいを分析しなければならない。多項式の場合は微積分(導関数、漸近解析)が値域の決定に役立つ。三角関数の場合は周期性と有界な振幅を利用する(例えば sinx\sin x の値域は [1,1][-1, 1])。

プログラミングでは「定義域」「値域」は型シグネチャになり、機械学習ではモデルの入力空間出力空間を表す。