In vielen Anwendung der Mathematik auf reale Situationen kommen Abhängigkeiten vor, die durch Formeln beschrieben werden. Beim Aufstellen eines mathematisch strengen Modells einer solchen Situation ist es oft nötig, von Formeln zu Funktionen überzugehen.

Die folgenden Bemerkungen stellen dar worauf es dabei ankommt. Sie werden dir bei den nachfolgenden Aufgaben helfen.

Funktionen beschreiben Abhängigkeiten   

Funktionen beschreiben Abhängigkeiten zwischen Größen.

Wenn eine Größe (z.B. der Flächeninhalt eines Quadrats) von einer anderen Größe (z.B. die Seitenlänge) abhängt, so kann diese Abhängigkeit durch eine Funktion beschrieben werden. Bezeichnen wir den Flächeninhalt mit F und die Seitenlänge mit a, so ist F = a2. Das ist zunächst nur eine "Formel".

Motiviert durch diese Formel können wir eine Funktion definieren:

  • Zuordnungsvorschrift (Termdarstellung):

    F(a) = a2.

    Das bedeutet: Der Flächeninhalt wird gewonnen, indem die Seitenlänge quadriert wird.
     
  • Angabe von Definitions- und Zielmenge:
    Definitionsmenge = Menge R+ aller positiven reellen Zahlen
    Zielmenge = Menge R aller reellen Zahlen
    Wir können das in Kurzform als

    F : R+ pfeil R

    anschreiben. Das bedeutet: Jeder positiven reellen Zahl (der Seitenlänge) wird eine reelle Zahl (der Flächeninhalt) zugeordnet.

Beachte, dass der Begriff der "Funktion" schärfer als jener der "Formel" ist!

Der Name der abhängigen Größe wird oft (wie auch im obigen Beispiel) als Name der Funktion verwendet. Durch die Schreibweise F(a) = a2 wird ausgedrückt, wie F von a abhängt.

 Die Größe  nennen wir...
a ...die unabhängige Variable
(das Argument) - sie kann
innerhalb der Definitionsmenge
frei gewählt werden.
 F bzw. F(a ...die abhängige Variable
(den Funktionswert) - für
einen gegebenen Wert der
unabhängigen Variable ist sie
ein Element der Zielmenge.

Achtung: Der Schritt von einer Formel zu einer Funktion ist nicht immer eindeutig. So könnte man durchaus auch bei der Quadratfläche den Grenzfall a = 0 zulassen und als Definitionsmenge R+0 = { x R | x 0} wählen. Als Zielmenge könnte man statt R genauso gut R+0 (oder, wenn die Definitionsmenge R+ ist, ebenfalls R+) angeben.