68 Der Funktionsbegriff. § 1. Funktionen einer und mehrerer Variablen.
und das
Stellung
geometrische Bild in demselben Koordinatensystem zur Dar
bringen wie das Bild AB, Fig. 12, von / so braucht man
AB nur durch Spiegelung an der Linie OH,
welche den Winkel XOY halbiert, zu trans
formieren; die neue Linie A 1 B 1 ist das Bild
YOn y = Cp (x).
3. Eine in dem Intervall (— a, a) oder
auch (— oo, oo) definierte Funktion heißt
eine gerade Funktion, wenn /(— x) = /(sc)]
hingegen eine ungerade Funktion, wenn
/(- x ) = -/oo*
Die erste Eigenschaft kommt einer geraden Potenz von x zu, weil
(— xY p =x 2p ] die zweite einer ungeraden Potenz, weil (—x) 2p+1 = — x 2pJrl -,
daher stammen die Benennungen.
Aus der Goniometrie ist bekannt, daß cos x eine gerade, sin x
eine ungerade Funktion ist; denn cos (— x) = cos x, sin (— x) = — sin#.
4. Eine Funktion f(x) der unbeschränkten Variablen, welche für
jede zwei Werte von x, die sich dem Betrage nach um p von einander
unterscheiden, gleiche Werte annimmt, heißt eine periodische Funktion,
p ihre Periode. In Zeichen drückt sich die Eigenschaft in dem
Ansatz
/(x + p) =/(x) (11)
aus, der für jedes x gilt. Eine unmittelbare Folge davon ist, daß auch
f(x + kp) =/(x),
wo k jede (positive und negative) ganze Zahl bedeuten kann.
Unter den elementaren Funktionen sind es die trigonometrischen,
die die Eigenschaft der Periodizität besitzen, und zwar haben sin und
cos (ebenso sec und cosec) die Periode 2jt(360°), tg und cotg die
Periode jr(180°); denn es ist
sin (x + 2kn) = sin x, cos (x A 2TiTc) = cos x,
tg (x + kn) = tg x, cotg (x + kn) = cotg x.
Eine periodische Funktion ist zur Umkehrung nicht unmittelbar
geeignet, weil die Zuordnung, in welcher x, y steben, nicht ein-ein-
deutig, sondern in dem einen Sinn ein-, in dem andern unendlich
vieldeutig ist; die Umkehrung wäre demnach eine unendlich vieldeutige
Funktion. Durch entsprechende Einschränkung kann man aber die
Eindeutigkeit herbeiführen. Dies wird am besten an der Umkehrung
der trigonometrischen Funktionen zu zeigen sein, die uns zu der bereits
erwähnten weiteren Gruppe elementarer Funktionen führen wird.
5. Man nennt die Umkehrungen der trigonometrischen Funktionen
zyklometrische Funktionen.