อ่าน 7 นาที
ข้อจำกัด (คณิตศาสตร์)
ในทางคณิตศาสตร์การจำกัดขอบเขตของฟังก์ชัน คือ ฟังก์ชันใหม่ที่ได้มาจากการเลือกโดเมน ที่เล็กลง สำหรับฟังก์ชันเดิม ฟังก์ชันนั้นจึงเรียกว่าขยายขอบเขต ของฟังก์ชันนั้นเอฟ{\displaystyle...
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)
ในทางคณิตศาสตร์การจำกัดขอบเขตของฟังก์ชัน คือ ฟังก์ชันใหม่ที่ได้มาจากการเลือกโดเมน ที่เล็กลง สำหรับฟังก์ชันเดิม ฟังก์ชันนั้นจึงเรียกว่าขยายขอบเขต ของฟังก์ชันนั้นเอฟ{\displaystyle...
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 , ∞ )...