Funzione di variabile reale
Una funzione di variabile reale è una funzione nel senso più comune del termine, cioè una legge che agisce sui numeri (reali) e li trasforma in altri numeri reali. Più precisamente, una tale funzione si presenta come definita sul dominio
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
o un suo sottoinsieme e a valori sempre reali.
Se consideriamo invece come dominio il prodotto cartesiano di
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
due, tre,
n
{\displaystyle n}
volte, otteniamo una funzione (ad esempio la funzione che calcola la somma di due numeri, o il loro prodotto) che prende come argomento non uno solo, ma due, tre,
n
{\displaystyle n}
numeri reali e li trasforma in un unico numero reale. Si dice dunque che l'argomento della funzione è una
n
{\displaystyle n}
-upla di numeri reali, o un vettore di
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
.
Si può ulteriormente separare il discorso, considerando adesso funzioni che hanno come output non uno, bensì più numeri reali: la funzione che dati due interi restituisce il loro quoziente e resto ha due argomenti e due uscite, cioè un vettore di
R
2
{\displaystyle \mathbb {R} ^{2}}
. Si parlerà dunque di funzioni scalari se il codominio è un sottoinsieme di
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
, di funzioni vettoriali se il codominio è un sottoinsieme di
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
per un certo
n
>
1
{\displaystyle n>1}
. In particolare, si dirà campo vettoriale una funzione da (un sottoinsieme di)
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
(con
n
>
1
{\displaystyle n>1}
) in
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
stesso.
In generale abbiamo dunque quattro situazioni possibili (considerando
n
,
m
>
1
{\displaystyle n,m>1}
):
f
:
R
→
R
{\displaystyle f\colon \mathbb {R} \to \mathbb {R} }
: la situazione più classica;
f
:
R
n
→
R
{\displaystyle f\colon \mathbb {R} ^{n}\to \mathbb {R} }
: una funzione scalare in
n
{\displaystyle n}
variabili;
f
:
R
→
R
n
{\displaystyle f\colon \mathbb {R} \to \mathbb {R} ^{n}}
: una funzione vettoriale di una variabile (ad esempio quella che dato un numero restituisce parte intera e parte frazionaria);
f
:
R
n
→
R
m
{\displaystyle f\colon \mathbb {R} ^{n}\to \mathbb {R} ^{m}}
: una funzione vettoriale in
n
{\displaystyle n}
variabili.Le funzioni (scalari) di una variabile reale si classificano in:
funzioni algebriche;
funzioni trascendenti.