อ่าน 7 นาที
ข้อจำกัด (คณิตศาสตร์)
ใน ทางคณิตศาสตร์ การ จำกัดขอบเขต ของ ฟังก์ชัน คือ ฟังก์ชันใหม่ที่ได้มาจากการเลือก โดเมน ที่เล็กลง สำหรับฟังก์ชันเดิม ฟังก์ชันนั้นจึงเรียกว่า ขยายขอบเขต ของฟังก์ชันนั้น เอฟ...
ข้อจำกัด (คณิตศาสตร์)

| การทำงาน |
|---|
| x ↦ f ( x ) |
| ประวัติความเป็นมาของแนวคิดเรื่องฟังก์ชัน |
| ประเภทตามโดเมนและโคโดเมน |
| คลาส/คุณสมบัติ |
| การก่อสร้าง |
| การสรุปโดยทั่วไป |
| รายการฟังก์ชันเฉพาะ |
ในทางคณิตศาสตร์การจำกัดขอบเขตของฟังก์ชัน คือ ฟังก์ชันใหม่ที่ได้มาจากการเลือกโดเมน ที่เล็กลง สำหรับฟังก์ชันเดิม ฟังก์ชันนั้นจึงเรียกว่าขยายขอบเขต ของฟังก์ชันนั้น
คำจำกัดความอย่างเป็นทางการ
ให้เป็นฟังก์ชันจากเซตไปยังเซตถ้าเซตเป็นเซตย่อยของแล้วข้อจำกัดของไปยัง คือฟังก์ชัน[ 1 ] ที่กำหนดโดยสำหรับอย่างไม่เป็นทางการ ข้อจำกัดของไปยังคือฟังก์ชันเดียวกันกับแต่กำหนดไว้เฉพาะบนเท่านั้น
หาก มองฟังก์ชัน เป็น ความสัมพันธ์บนผลคูณคาร์ทีเซียนการจำกัดของไปยัง สามารถแสดงได้ด้วยกราฟของ ฟังก์ชันนั้น
โดยที่คู่ต่างๆแทนคู่ลำดับในกราฟ
ส่วนขยาย
ฟังก์ชันถูกเรียกว่าเป็นการขยายฟังก์ชันอื่นถ้าเมื่อใดก็ตามที่ อยู่ในโดเมนของแล้วก็จะอยู่ในโดเมนของด้วย นั่นคือ ถ้าและ
เอการขยายเชิงเส้น (ตามลำดับ,การขยายแบบต่อเนื่อง (เช่น การขยายแบบต่อเนื่อง) ของฟังก์ชันคือการขยายของฟังก์ชันที่เป็นแผนที่เชิงเส้น(เช่นแผนที่แบบต่อเนื่อง) เช่นกัน
ตัวอย่าง
- ข้อจำกัดของฟังก์ชันที่ไม่เป็นฟังก์ชันหนึ่งต่อหนึ่ง (non-injective function ) ในโดเมนนั้นคือฟังก์ชันหนึ่งต่อหนึ่ง (injection function)
- ฟังก์ชันแฟกทอเรียลคือการจำกัดฟังก์ชันแกมมาให้อยู่บนจำนวนเต็มบวก โดยที่ค่าอาร์กิวเมนต์ถูกเลื่อนไปหนึ่งตำแหน่ง:
คุณสมบัติของข้อจำกัด
- การจำกัดฟังก์ชันให้อยู่ในโดเมนทั้งหมดของ ฟังก์ชันนั้น จะได้ฟังก์ชันเดิมกลับคืนมา นั่นคือ
- การจำกัดฟังก์ชันสองครั้งนั้นเหมือนกับการจำกัดฟังก์ชันครั้งเดียว กล่าวคือ ถ้าแล้ว
- ข้อจำกัดของฟังก์ชันเอกลักษณ์บนเซตไปยังเซตย่อยของคือแผนที่การรวมจากไปยัง[ 2 ]
- ข้อจำกัดของฟังก์ชันต่อเนื่องคือฟังก์ชันต่อเนื่อง[ 3 ] [ 4 ]
แอปพลิเคชัน
ฟังก์ชันผกผัน
ฟังก์ชันจะมีฟังก์ชันผกผันได้ก็ต่อเมื่อฟังก์ชันนั้นเป็นฟังก์ชันหนึ่งต่อหนึ่งถ้าฟังก์ชันไม่ใช่ฟังก์ชันหนึ่งต่อหนึ่ง อาจสามารถหาฟังก์ชันผกผันบางส่วน ได้ โดยการจำกัดโดเมน ตัวอย่างเช่น ฟังก์ชัน ที่กำหนดบนช่วงทั้งหมดของไม่ใช่ฟังก์ชันหนึ่งต่อหนึ่ง เนื่องจากสำหรับทุก ๆ อย่างไรก็ตาม ฟังก์ชันจะกลายเป็นฟังก์ชันหนึ่งต่อหนึ่งถ้าเราจำกัดให้อยู่ในโดเมนซึ่งในกรณีนี้
(ถ้าเราจำกัดขอบเขตให้อยู่ในโดเมนที่กำหนด ตัวผกผันจะเป็นค่าลบของรากที่สองของ) หรืออีกทางหนึ่ง ไม่จำเป็นต้องจำกัดขอบเขตของโดเมน หากเราอนุญาตให้ตัวผกผันเป็นฟังก์ชันที่มีหลายค่าได้
ตัวดำเนินการเลือก
ในพีชคณิตเชิงสัมพันธ์การเลือก (บางครั้งเรียกว่าข้อจำกัดเพื่อหลีกเลี่ยงความสับสนกับการใช้ SELECT ในSQL ) เป็นการ ดำเนินการเอกภาคที่เขียนในรูปแบบ หรือโดยที่:
- และเป็นชื่อคุณลักษณะ
- เป็นการดำเนินการแบบไบนารีในเซต
- เป็นค่าคงที่
- เป็นความสัมพันธ์
การเลือกนี้ จะเลือก คู่ข้อมูลทั้งหมดที่ตรงตามเงื่อนไขระหว่างค่าและแอตทริบิวต์
การเลือกนี้จะเลือกคู่ข้อมูลทั้งหมดที่ตรงตามเงื่อนไขระหว่างแอตทริบิวต์และค่า
ดังนั้น ตัวดำเนินการเลือกจึงจำกัดการเลือกให้เหลือเพียงส่วนย่อยของฐานข้อมูลทั้งหมด
เลมมาการวาง
ทฤษฎีบทการวาง (Pasting Lemma) เป็นผลลัพธ์ในทางโทโพโลยีที่เชื่อมโยงความต่อเนื่องของฟังก์ชันกับความต่อเนื่องของการจำกัดฟังก์ชันนั้นบนเซตย่อย
ให้และ เป็นเซตย่อยปิดสองเซต (หรือเซตย่อยเปิดสองเซต) ของปริภูมิเชิงทอพอโลยีโดยที่และให้เป็นปริภูมิเชิงทอพอโลยีเช่นกัน ถ้าเป็นฟังก์ชันต่อเนื่องเมื่อจำกัดให้อยู่ในทั้งและแล้วเป็นฟังก์ชันต่อเนื่อง
ผลลัพธ์นี้ทำให้เราสามารถนำฟังก์ชันต่อเนื่องสองฟังก์ชันที่กำหนดบนเซตย่อยปิด (หรือเปิด) ของปริภูมิเชิงทอพอโลยีมาสร้างฟังก์ชันใหม่ได้
มัด
ชีฟ (Sheaves)เป็นวิธีการหนึ่งในการขยายข้อจำกัดไปยังวัตถุอื่นนอกเหนือจากฟังก์ชัน
ในทฤษฎีชีฟ (sheaf theory ) เรากำหนดวัตถุในหมวดหมู่(category) ให้กับ เซตเปิดแต่ละ เซต ใน ปริภูมิเชิงทอพอโลยี (topological space ) และกำหนดให้วัตถุเหล่านั้นต้องเป็นไปตามเงื่อนไขบางประการ เงื่อนไขที่สำคัญที่สุดคือ ต้องมีมอร์ฟิซึมแบบจำกัด (restriction morphism ) ระหว่างวัตถุทุกคู่ที่เกี่ยวข้องกับเซตเปิดที่ซ้อนกัน กล่าวคือ ถ้าแล้วจะมีมอร์ฟิซึมที่ตรงตามคุณสมบัติต่อไปนี้ ซึ่งออกแบบมาเพื่อเลียนแบบการจำกัดของฟังก์ชัน:
- สำหรับเซตเปิดทุกเซตของมอร์ฟิซึมการจำกัด มอร์ฟิซึมเอกลักษณ์บนเซตนั้นก็คือมอร์ฟิซึมเอกลักษณ์นั่นเอง
- ถ้าเรามีเซตเปิดสามเซตแล้วจะได้ผลลัพธ์เป็นเซตประกอบ
- (ความเป็นท้องถิ่น) ถ้าเป็นการ คลุม แบบเปิด ของเซตเปิดและถ้ามี ที่ทำให้สำหรับแต่ละเซตของการคลุมนั้น แล้ว; และ
- (การติดกาว) ถ้าเป็นการคลุมแบบเปิดของเซตเปิดและถ้าสำหรับแต่ละมีส่วนตัดขวางกำหนดไว้ โดยที่สำหรับแต่ละคู่ของเซตคลุม ข้อจำกัดของและสอดคล้องกันในส่วนที่ทับซ้อนกัน: แล้วจะมีส่วนตัด ขวาง เช่นนั้นสำหรับแต่ละ
กลุ่มของวัตถุทั้งหมดดังกล่าวเรียกว่าชีฟ (sheaf ) หากมีคุณสมบัติเพียงสองข้อแรก จะเรียกว่าพรีชีฟ (pre-sheaf )
ข้อจำกัดซ้ายและขวา
โดยทั่วไปแล้ว ข้อจำกัด (หรือข้อจำกัดโดเมนหรือ ข้อจำกัดด้านซ้าย ) ของความสัมพันธ์ทวิภาคระหว่างและอาจนิยามได้ว่าเป็นความสัมพันธ์ที่มีโดเมนโคโดเมนและกราฟ ในทำนองเดียวกัน เราสามารถกำหนดข้อจำกัดด้านขวาหรือข้อจำกัดช่วง ได้ อันที่จริง เราสามารถกำหนดข้อจำกัดให้กับ ความสัมพันธ์ แบบ n-aryได้ เช่นเดียวกับเซตย่อยที่เข้าใจว่าเป็นความสัมพันธ์ เช่น ความสัมพันธ์ของผลคูณคาร์ทีเซียนสำหรับความสัมพันธ์ทวิภาค กรณีเหล่านี้ไม่เข้ากับโครงร่างของ ชีฟ
การต่อต้านการจำกัด
การต่อต้านการจำกัดโดเมน (หรือการลบโดเมน ) ของฟังก์ชันหรือความสัมพันธ์ทวิภาค(ที่มีโดเมน และโคโดเมน) โดยเซตอาจกำหนดได้เป็น; มันจะลบองค์ประกอบทั้งหมดของออกจากโดเมน บางครั้งจะใช้สัญลักษณ์ ⩤ [ 5 ] ในทำนองเดียวกัน การต่อต้านการจำกัดเรนจ์ (หรือการลบเรนจ์ ) ของฟังก์ชันหรือความสัมพันธ์ทวิภาคโดยเซตกำหนดได้เป็น; มันจะลบองค์ประกอบทั้งหมดของออกจากโคโดเมนบางครั้งจะใช้สัญลักษณ์ ⩥
ดูเพิ่มเติม
- ข้อจำกัด – เงื่อนไขของปัญหาการหาค่าที่เหมาะสมที่สุด ซึ่งคำตอบจะต้องเป็นไปตามเงื่อนไขนี้
- การหดกลับของการเปลี่ยนรูป – การแมปแบบต่อเนื่องและรักษาตำแหน่งจากปริภูมิเชิงทอพอโลยีไปยังปริภูมิย่อย
- ทรัพย์สินในท้องถิ่น
- ฟังก์ชัน (คณิตศาสตร์) § ข้อจำกัดและการขยาย
- ความสัมพันธ์ทวิภาค § ข้อจำกัด
- พีชคณิตเชิงสัมพันธ์ § การเลือก (σ)
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ข้อจำกัด (คณิตศาสตร์)
ใน ทางคณิตศาสตร์ การ จำกัดขอบเขต ของ ฟังก์ชัน คือ ฟังก์ชันใหม่ที่ได้มาจากการเลือก โดเมน ที่เล็กลง สำหรับฟังก์ชันเดิม ฟังก์ชันนั้นจึงเรียกว่า ขยายขอบเขต ของฟังก์ชันนั้น เอฟ...
คำจำกัดความอย่างเป็นทางการ
ให้เป็นฟังก์ชันจาก เซต ไปยังเซตถ้าเซตเป็น เซตย่อย ของแล้ว ข้อจำกัดของ ไปยัง คือฟังก์ชัน [ 1 ] ที่กำหนดโดยสำหรับอย่างไม่เป็นทางการ ข้อจำกัดของไปยังคือฟังก์ชันเดียวกันกับแต่กำหนดไว้เฉพาะบนเท่านั้น เอฟ : อี → เอฟ {\displaystyle f:E\to F} อี {\displaystyle E} เอฟ...
ส่วนขยาย
ฟังก์ชันถูกเรียกว่าเป็น เอฟ {\displaystyle F} การขยาย ฟังก์ชันอื่นถ้าเมื่อใดก็ตามที่ อยู่ในโดเมนของแล้วก็จะอยู่ในโดเมนของด้วย นั่นคือ ถ้าและ เอฟ {\displaystyle f} x {\displaystyle x} เอฟ {\displaystyle f} x {\displaystyle x} เอฟ {\displaystyle F} เอฟ ( x ) =...
ตัวอย่าง
ข้อจำกัดของฟังก์ชัน ที่ไม่เป็นฟังก์ชันหนึ่งต่อหนึ่ง (non-injective function ) ในโดเมนนั้นคือฟังก์ชันหนึ่งต่อหนึ่ง (injection function) เอฟ : อาร์ → อาร์ , x ↦ x 2 {\displaystyle f:\mathbb {R} \to \mathbb {R} ,\ x\mapsto x^{2}} อาร์ + = [ 0 , ∞ )...