66 Der Funktionsbegriff. § 1. Funktionen einer und mehrerer Variablen.
Setzt man bei der Funktion ~\/x — Yx die Quadratwurzeln als
positiv fest, so ist sie eindeutig und bestimmt in dem Intervall
1 < x < oo.
Bei dem Ausdruck
reicht die Forderung der Realität
allein aus, um ihn als einwertige Funktion erscheinen zu lassen, die
für alle Werte von x mit Ausschluß von — a und a bestimmt ist.
Eine zweite Definition der algebraischen Funktionen greift über
das Gebiet der elementaren Funktionen hinaus. Ihr zufolge wird y
als algebraische Funktion von x erklärt, wenn zugeordnete Werte bei
der Variablen einer algebraischen Gleichung genügen. Die typische
Form einer solchen Gleichung besteht darin, daß eine Summe von
Gliedern der Form o li v x u y'\ worin g, v natürliche und a v reelle
Zahlen bedeuten, der Null gleichgesetzt ist. Die größte Zahl y be
deutet den Grad der Gleichung in Bezug auf x, die größte Zahl v den
Grad in Bezug auf y } die größte Summe y -f- v den Grad der Gleichung
überhaupt. Ordnet man eine solche Gleichung nach Potenzen von y,
so sind die Koeffizienten ganze Funktionen von x (und umgekehrt).
Diese Definition umfaßt alle Funktionen, die in der vorigen ent
halten waren, außerdem aber auch noch höhere Funktionen. Ist v — 1
und der Koeffizient von y eine Konstante, so geht die ganze Funktion
hervor; hängt der Koeffizient von x ab, so ergibt sich y als gebrochene
Funktion. Von da ab, d. i. von v = 2 ab, wird y, sofern es über
haupt reelle Bestimmungen zuläßt, im allgemeinen eine irrationale
Funktion, läßt sich aber, sobald v die Zahl 4 überschreitet, von be
besonderen Fällen abgesehen, nicht mehr durch Wurzelgrößen allein
darstellen.
Es definiert beispielsweise die algebraische Gleichung
4x 2 -f 3x — 2y -f 1 = 0
die ganze Funktion y — 2x 2 +
* x + * ; die Gleichung
x 2 + 2xy + £ + 62/-)-3 = 0
die unecht gebrochene Funktion y =
x 2 -f- x -(- 3 _
2 x 4- 6 ’
die Gleichung
ax 2 -f 2bxy 4~ Ci/ 2 -f- 2fx 4- 2gy -(- h = 0
die zweideutige Funktion y —
— (bx -f g) ± }/(bx 4- gY — c{ax 2 ,-f- 2fx-f h)
die sich durch Sonderung der Vorzeichen in zwei eindeutige Zweige
auflöst; ihr Definitionsbereich ergibt sich aus der Bedingung
(bx 4- g) 2 ^ c(ax 2 -f 2fx 4- h).
' II. Alle Funktionen, die nicht unter die Definition der algebra
ischen fallen, heißen transzendente Funktionen.