Pre-­‐Calculus   Kevin  Small  –  www.cxctutor.org   An  Introduc<on  To  Func<ons  and  Rela<ons  
Topics  To  Be  Covered     •   Define  What  is  a  Func/on   – Show  Simple  Examples  of  Func<ons   – Explain  How  Func<on  Nota<on  Works     •   Define  What  is  a  Rela/on   – Define  The  Terms  Domain  and  Range   – Learn  How  To  Draw  Mapping  Diagrams   – Learn  The  Different  Types  of  Rela<ons   – Lean  How  To  Test  For  Func<ons  
What  is  a  Func<on   •  A  func<on  in  a  typical  sense  is  just  a  machine   with  a  specific  rule  that  produces  a  single   output.    
Example   •  Consider  the  following  machine  which  is  used   to  convert  our  local  Barbadian  currency  into   US  Dollars.       OR   y  =  0.5  x     (5)BBD     Currency   Converter     (2.5)USD     Output   Rule   Input  
Example  Con<nued   The  func<on  given  is  an  example  of  a  Linear     Func/on.  We  will  discuss  the  graphs  of   func<ons  later  but  here  is  the  graph  of  our   currency  converter  func<on.    
Func<on  Nota<on   •  There  is  a  more  appropriate  way  that  we  use   in  calculus  to  represent  a  func<on  in  wri<ng   and  that  is:   f(x)  =  y The  input   (variable)   is  listed  in   brackets   Output    Name  of   Func<on  
Func<on  Nota<on  Examples   Example:   •   f(x)  =  x  +  1       •  A(r)  =  πr2       •  V(h,r)  =  πr2h  
Rela<ons   The  topic  of  func<ons  is  in  fact  in  sub-­‐topic  under   him  much  broader  subject  In  mathema<cs  called   Rela/ons.     Defini<on:  A  rela<on  is  a  set  of  ordered  pairs.       What  it  is  an  ordered  pair?     Well  let  us  use  this  func<on  as  an  example:     f(x)  =  x2  +  1  
Let  us  list  our  inputs  from  1  to  5  and  calculate  their  corresponding  outputs:                           Now  we  can  pair  our  inputs  with  our  outputs  in  an  orderly  fashion  like  this:  
Formal  Defini<on  of  a  Func<on   •  A  func<on  a  special  rela<on  in  which  each   element  x    in  the  Domain  is  paired  using  a   rule,  with  exactly  one  and  only  one  element   f(x)  in  the  Range.   •  There  are  two  types  of  rela<ons  that  sa<sfy   this  criteria  and  they  are  called  one-­‐to-­‐one   and  many-­‐to-­‐one  rela<ons.     •  A  one-­‐to-­‐many  rela<on  is  NOT  a  func<on.  
Example  of  One-­‐To-­‐One  Func<on   Consider  the  rela<on    f:  x  →  2x  +  5    given  that  the  domain  is         Find  the  corresponding  range  values  and  hence  draw  a  mapping  diagram  to   represent  the  rela<on.                             0,  1,  2,  3    
One-­‐To-­‐One  Func<ons  Con<nued   A  func<on  from    set  A   to  set  B  is  said  to  be  an   One-­‐To-­‐One  (injec<ve)   func<on  if  no  two  or  more   elements  of  set  A  have  the   same  elements  mapped  or   imaged  in  set  B.  
Many-­‐To-­‐One  Func<ons   Consider  the  func<on  f(x)  =  x2  and  let  our  domain  be  {-­‐2  ≤  x  ≤  2}.  
Many-­‐To-­‐One  Func<ons  Con<nued   A  func<on  from  set  A  to   set  B  is  said  to  be  a  many-­‐ to-­‐one  func<on  if  two  or   more  elements  in  set  A   processed  through  the   func<on  produces  the   same  output  or  same   element  in  set  B.  
One-­‐To-­‐Many  is  Not  A  Func<on   Consider  the  inverse  of  func<on  f(x)  =  x2  in  which  we  generate  by  exchanging   the  values  for  the  domain  and  range.  The  inverse  func<on  follows  the  rule:   f  ’(x)  =  ±  √x  
A  Visual  Test  For  Func<ons   We  can  use  a  very  simple  test  called  the  Ver/cal   Line  Test  to  determine  whether  the  Graph  of  A   Rela/on  in  indeed  a  func<on  or  not.     •  Defini<on:     – Given  a  curve  drawn  in  the  coordinate   plane.  Then  this  curve  is  a  graph  of  a   func<on  if  and  only  if  no  ver<cal  line  can  be   made  to  intersect  the  curve  at  more  than   one  point.      
Using  The  Ver<cal  Line  Test   Consider  the  following  graphs  and  decide  which  if  any,   are  graphs  of  func<ons:      

CSEC Mathematics Review - Introduction To Functions & Relations

  • 1.
    Pre-­‐Calculus   Kevin  Small  –  www.cxctutor.org   An  Introduc<on  To  Func<ons  and  Rela<ons  
  • 2.
    Topics  To  Be  Covered     •   Define  What  is  a  Func/on   – Show  Simple  Examples  of  Func<ons   – Explain  How  Func<on  Nota<on  Works     •   Define  What  is  a  Rela/on   – Define  The  Terms  Domain  and  Range   – Learn  How  To  Draw  Mapping  Diagrams   – Learn  The  Different  Types  of  Rela<ons   – Lean  How  To  Test  For  Func<ons  
  • 3.
    What  is  a  Func<on   •  A  func<on  in  a  typical  sense  is  just  a  machine   with  a  specific  rule  that  produces  a  single   output.    
  • 4.
    Example   •  Consider  the  following  machine  which  is  used   to  convert  our  local  Barbadian  currency  into   US  Dollars.       OR   y  =  0.5  x     (5)BBD     Currency   Converter     (2.5)USD     Output   Rule   Input  
  • 5.
    Example  Con<nued   The  func<on  given  is  an  example  of  a  Linear     Func/on.  We  will  discuss  the  graphs  of   func<ons  later  but  here  is  the  graph  of  our   currency  converter  func<on.    
  • 6.
    Func<on  Nota<on   • There  is  a  more  appropriate  way  that  we  use   in  calculus  to  represent  a  func<on  in  wri<ng   and  that  is:   f(x)  =  y The  input   (variable)   is  listed  in   brackets   Output    Name  of   Func<on  
  • 7.
    Func<on  Nota<on  Examples   Example:   •   f(x)  =  x  +  1       •  A(r)  =  πr2       •  V(h,r)  =  πr2h  
  • 8.
    Rela<ons   The  topic  of  func<ons  is  in  fact  in  sub-­‐topic  under   him  much  broader  subject  In  mathema<cs  called   Rela/ons.     Defini<on:  A  rela<on  is  a  set  of  ordered  pairs.       What  it  is  an  ordered  pair?     Well  let  us  use  this  func<on  as  an  example:     f(x)  =  x2  +  1  
  • 9.
    Let  us  list  our  inputs  from  1  to  5  and  calculate  their  corresponding  outputs:                           Now  we  can  pair  our  inputs  with  our  outputs  in  an  orderly  fashion  like  this:  
  • 10.
    Formal  Defini<on  of  a  Func<on   •  A  func<on  a  special  rela<on  in  which  each   element  x    in  the  Domain  is  paired  using  a   rule,  with  exactly  one  and  only  one  element   f(x)  in  the  Range.   •  There  are  two  types  of  rela<ons  that  sa<sfy   this  criteria  and  they  are  called  one-­‐to-­‐one   and  many-­‐to-­‐one  rela<ons.     •  A  one-­‐to-­‐many  rela<on  is  NOT  a  func<on.  
  • 11.
    Example  of  One-­‐To-­‐One  Func<on   Consider  the  rela<on    f:  x  →  2x  +  5    given  that  the  domain  is         Find  the  corresponding  range  values  and  hence  draw  a  mapping  diagram  to   represent  the  rela<on.                             0,  1,  2,  3    
  • 12.
    One-­‐To-­‐One  Func<ons  Con<nued   A  func<on  from    set  A   to  set  B  is  said  to  be  an   One-­‐To-­‐One  (injec<ve)   func<on  if  no  two  or  more   elements  of  set  A  have  the   same  elements  mapped  or   imaged  in  set  B.  
  • 13.
    Many-­‐To-­‐One  Func<ons   Consider  the  func<on  f(x)  =  x2  and  let  our  domain  be  {-­‐2  ≤  x  ≤  2}.  
  • 14.
    Many-­‐To-­‐One  Func<ons  Con<nued   A  func<on  from  set  A  to   set  B  is  said  to  be  a  many-­‐ to-­‐one  func<on  if  two  or   more  elements  in  set  A   processed  through  the   func<on  produces  the   same  output  or  same   element  in  set  B.  
  • 15.
    One-­‐To-­‐Many  is  Not  A  Func<on   Consider  the  inverse  of  func<on  f(x)  =  x2  in  which  we  generate  by  exchanging   the  values  for  the  domain  and  range.  The  inverse  func<on  follows  the  rule:   f  ’(x)  =  ±  √x  
  • 16.
    A  Visual  Test  For  Func<ons   We  can  use  a  very  simple  test  called  the  Ver/cal   Line  Test  to  determine  whether  the  Graph  of  A   Rela/on  in  indeed  a  func<on  or  not.     •  Defini<on:     – Given  a  curve  drawn  in  the  coordinate   plane.  Then  this  curve  is  a  graph  of  a   func<on  if  and  only  if  no  ver<cal  line  can  be   made  to  intersect  the  curve  at  more  than   one  point.      
  • 17.
    Using  The  Ver<cal  Line  Test   Consider  the  following  graphs  and  decide  which  if  any,   are  graphs  of  func<ons: