f
{\displaystyle f}
היא פונקציה מתחום
X
{\displaystyle X}
לטווח
Y
{\displaystyle Y}
. התמונה של האיבר
x
{\displaystyle x}
הוא האיבר
y
{\displaystyle y}
. המקור של האיבר
y
{\displaystyle y}
הוא הקבוצה {
x
,
x
′
{\displaystyle x,x'}
}. המקור של האיבר
y
′
{\displaystyle y'}
הוא
∅
{\displaystyle \varnothing }
.
f
{\displaystyle f}
היא פונקציה מתחום
X
{\displaystyle X}
לטווח
Y
{\displaystyle Y}
. התמונה של כל האיברים ב-
A
{\displaystyle A}
היא הקבוצה
B
{\displaystyle B}
. המקור של
B
{\displaystyle B}
הוא תת-קבוצה
C
{\displaystyle C}
תמונה של פונקציה היא קבוצת כל הערכים שהפונקציה מחזירה, כתוצאה מהפעלת הפונקציה על האיברים בתחום שלה .
הבנת התמונה של פונקציה חשובה באנליזה מתמטית , בתורת הקבוצות , ובתחומים נוספים במתמטיקה. היא עוזרת להבין את תחום הפעולה של הפונקציה וכיצד היא ממפה ערכים מקבוצת התחום לקבוצת הטווח.
בהינתן פונקציה
f
:
A
→
B
{\displaystyle f:A\to B}
, התמונה של הפונקציה
f
{\displaystyle f}
היא קבוצת כל ערכי
f
(
x
)
{\displaystyle f(x)}
כאשר
x
{\displaystyle x}
שייך לקבוצה
A
{\displaystyle A}
. כלומר, התמונה של הפונקציה
f
{\displaystyle f}
היא:
I
m
(
f
)
=
{
f
(
x
)
|
x
∈
A
}
{\displaystyle Im(f)=\{f(x)|x\in A\}}
.
על פי ההגדרה ניתן להסיק כי התמונה היא תת־קבוצה של הטווח של הפונקציה . כלומר מתקיים
I
m
(
f
)
⊆
B
{\displaystyle Im(f)\subseteq B}
. אם התמונה שווה לטווח, כלומר
I
m
(
f
)
=
B
{\displaystyle Im(f)=B}
אז נאמר שהפונקציה
f
{\displaystyle f}
היא "על ".
אם יש לנו שתי פונקציות
f
:
X
→
Y
{\displaystyle f:X\to Y}
ו-
f
:
Y
→
Z
{\displaystyle f:Y\to Z}
, אז התמונה של הרכבת הפונקציות
g
∘
f
{\displaystyle g\circ f}
מתקבלת על ידי התמונה של
f
{\displaystyle f}
ואז התמונה של
g
{\displaystyle g}
:
תהיינה הפונקציות הבאות:
f
:
R
→
R
{\displaystyle f:\mathbb {R} \to \mathbb {R} }
ו-
g
:
R
→
R
{\displaystyle g:\mathbb {R} \to \mathbb {R} }
כך שמתקיים:
f
(
x
)
=
2
x
+
3
{\displaystyle f(x)=2x+3}
ו-
g
(
y
)
=
y
2
{\displaystyle g(y)=y^{2}}
. אנו רוצים למצוא את ההרכבה
g
∘
f
(
x
)
{\displaystyle g\circ f(x)}
.
לשם כך נחשב את
g
(
f
(
x
)
)
{\displaystyle g(f(x))}
:
g
(
f
(
x
)
)
=
g
(
2
x
+
3
)
=
(
2
x
+
3
)
2
=
4
x
2
+
12
x
+
9
{\displaystyle g(f(x))=g(2x+3)=(2x+3)^{2}=4x^{2}+12x+9}
\( g(f(x)) \): \[ g(f(x)) = g(2x + 3) = (2x + 3)^2 \] אז ההרכבה \( (g \circ f)(x) \) היא: \[ (g \circ f)(x) = (2x + 3)^2 \]
במתמטיקה, המונח "תמונה" משמש בדרכים שונות, אך קשורות: תמונה של איבר, תמונה של תת-קבוצה ותמונה של פונקציה.
גם בהגדרות אלו,
f
:
X
→
Y
{\displaystyle f:X\to Y}
היא פונקציה מהתחום
X
{\displaystyle X}
לטווח
Y
{\displaystyle Y}
.
אם
x
{\displaystyle x}
הוא איבר ב-
X
{\displaystyle X}
, אז התמונה של
x
{\displaystyle x}
תחת
f
{\displaystyle f}
(המסומן כ-
f
(
x
)
{\displaystyle f(x)}
) הוא הערך של
f
{\displaystyle f}
כשהיא מופעלת על
x
{\displaystyle x}
. לחלופין,
f
(
x
)
{\displaystyle f(x)}
מכונה הפלט של
f
{\displaystyle f}
לארגומנט
x
{\displaystyle x}
.
תהי
f
:
X
→
Y
{\displaystyle f:X\to Y}
פונקציה. התמונה של קבוצה תחת
f
{\displaystyle f}
,
A
{\displaystyle A}
היא תת קבוצה של התחום
X
{\displaystyle X}
, לכל
f
(
a
)
{\displaystyle f(a)}
אשר
a
∈
A
{\displaystyle a\in A}
. הוא מסומן ב-
f
[
A
]
{\displaystyle f[A]}
או ב-
f
(
A
)
{\displaystyle f(A)}
או לעיתים
f
[
A
]
=
{
f
(
a
)
:
a
∈
A
}
{\displaystyle f[A]=\{f(a):a\in A\}}
.
היא הקבוצה של כל
f
(
a
)
{\displaystyle f(a)}
כך ש־
a
∈
A
{\displaystyle a\in A}
.
עבור פונקציה
f
:
X
→
Y
{\displaystyle f:X\to Y}
,התמונה של ערך קלט
x
{\displaystyle x}
הוא ערך הפלט היחיד המיוצר על ידי
f
{\displaystyle f}
כאשר עבר
x
{\displaystyle x}
. התמונה המוקדמת של ערך פלט
y
{\displaystyle y}
הוא קבוצת ערכי הקלט שמייצרים
y
{\displaystyle y}
.
באופן כללי יותר, הערכה
f
{\displaystyle f}
בכל איבר של תת-קבוצה נתונה
A
{\displaystyle A}
של התחום שלה
X
{\displaystyle X}
מייצר סט, שנקרא " תמונה של
A
{\displaystyle A}
מתחת (או דרך)
f
{\displaystyle f}
". באופן דומה, התמונה ההפוכה (או תמונה מקדימה ) של תת-קבוצה נתונה
B
{\displaystyle B}
בטווח
Y
{\displaystyle Y}
הוא קבוצת כל האיברים של
X
{\displaystyle X}
המפה הזו לחבר ב
B
.
{\displaystyle B.}
התמונה של הפונקציה
f
{\displaystyle f}
הוא קבוצת כל ערכי הפלט שהוא עשוי לייצר, כלומר התמונה של
X
{\displaystyle X}
. התמונה המוקדמת של
f
{\displaystyle f}
, כלומר, הדימוי הקדום של
Y
{\displaystyle Y}
תַחַת
f
{\displaystyle f}
, תמיד שווה
X
{\displaystyle X}
( התחום של
f
{\displaystyle f}
); לכן, המושג הקודם משמש לעיתים רחוקות.
תמונה ותמונה הפוכה עשויים להיות מוגדרים גם עבור יחסים בינאריים כלליים, לא רק פונקציות.