求函数值
qiú hán shù zhí
求函数值是指将一个具体的输入值代入函数,以求出对应的输出值。
Definition
求函数值是指把一个具体的输入值,可以是一个数、一个变量或一个代数表达式,代入函数法则中变量所在的位置,即通过把每一处出现的变量都替换为 $a$ 来计算 $f(a)$。在类型论中,求值 $f(a)$ 就是 β 归约;在数值分析中,如何高效地求复杂函数的值(例如用霍纳法处理多项式)是计算精度的一个关键问题。
Example
若 $f(x) = 5x - 2$,则 $f(4) = 5(4) - 2 = 18$。已知 $f(x) = 2x^2 - 3x + 1$:$f(-2) = 2(-2)^2 - 3(-2) + 1 = 15$,而 $f(x + h) = 2x^2 + 4xh + 2h^2 - 3x - 3h + 1$。霍纳法将 $p(x) = a_n x^n + \ldots + a_0$ 写成 $((\ldots((a_n x + a_{n-1})x + a_{n-2})x + \ldots + a_0)$ 的形式求值,把 $n^2$ 次乘法减少为 $n$ 次。
Key Insight
求函数值其实就是仔细的代入:把每一个 $x$ 替换为输入值,再化简,每一步都遵循运算顺序。求 $f(x + h)$ 的值并化简 $[f(x + h) - f(x)] / h$,正是微积分中导数概念(差商)的基础。符号求值与数值求值是不同的:符号求值以代数方式操作表达式,而数值求值给出浮点近似值,二者在精度与速度之间各有取舍。