algebra

정의역과 치역

함수의 정의역은 모든 유효한 입력의 집합이고, 치역은 가능한 모든 출력의 집합이다. 둘을 합치면 그 함수가 무엇을 대응시키는지를 완전히 기술한다.

함수 ff정의역f(x)f(x)가 정의되는 모든 입력값 xx의 집합이다. 치역ff가 실제로 만들어 내는 모든 출력값의 집합이다.

흔한 정의역 제한:

  • 나눗셈: f(x)=1/xf(x) = 1/xx=0x = 0을 제외한다.
  • 짝수 거듭제곱근: f(x)=xf(x) = \sqrt{x}는 실수 범위에서 x0x \geq 0을 요구한다.
  • 로그: ln(x)\ln(x)x>0x > 0을 요구한다.

치역을 구하는 일은 정의역보다 어려운 경우가 많다 — 함수의 거동을 분석해야 한다. 다항식의 경우 미적분(도함수, 점근 분석)이 치역 결정에 도움이 되고, 삼각함수의 경우 주기성과 유계인 진폭을 이용한다(예: sinx\sin x의 치역은 [1,1][-1, 1]).

프로그래밍에서 "정의역" / "치역"은 타입 시그니처가 되고, 기계 학습에서는 모형의 입력 공간출력 공간을 나타낸다.