פונקציה רב-ערכית (או מולטי-פונקציה) היא יחס מלא: לכל איבר בתחום מותאם לפחות ערך אחד בטווח. השם מעט מטעה, כי בפונקציה רגילה כל נקודה בתחום מקבלת ערך יחיד. מבחינה פורמלית ניתן לראות פונקציה רב-ערכית מהתחום A אל הטווח B כפונקציה חד-ערכית מהתחום A אל קבוצת החזקה של B. קבוצת החזקה היא קבוצת כל תת-הקבוצות של B, ולכן בכל נקודה מוחזרת כאן קבוצה של ערכים ולא ערך יחיד.
פונקציית השורש הריבועי היא דוגמה קלאסית. מעל המספרים המרוכבים לכל מספר (שאינו 0) יש שני שורשים מרוכבים, לפי המשפט היסודי של האלגברה. לכן כשהשורש מופעל הוא מוחזר כקבוצה של שני ערכים. מאחר ששני השורשים נבדלים רק בסימן, נהוג לצמצם ולהשתמש בשורש החיובי בלבד, וכך לזכות לפונקציה חד-ערכית תקינה.
גם הפונקציות הטריגונומטריות ההפוכות הן רב-ערכיות. הסיבה היא שהפונקציות הטריגונומטריות מחזוריות, הן חוזרות על עצמן. למשל sin0 = sinπ = sin2π = … = 0, ולכן אפשר לחשוב על arcsin(0) כעל קבוצה של ערכים כמו 0, π, 2π וכו'. לכן נהוג להגביל את הטווח למקטע שבו הפונקציה חד-ערכית, לדוגמה (-π/2, π/2].
הגבלת הטווח כך שמתקבלת פונקציה חד-ערכית נקראת "לקיחת ענף". ענף הוא פונקציה חד-ערכית, שהערך שהיא נותנת בכל נקודה שייך לקבוצת הערכים של הפונקציה הרב-ערכית באותה נקודה, ובנוסף היא רציפה. דרישת הרציפות מובילה למושג של נקודות הסתעפות: נקודות שמסלול שמקיף אותן גורם לעבור בין ענפים שונים. נקודות כאלה נקראות נקודות הסתעפות.
פונקציה רב-ערכית (מולטי-פונקציה) נותנת יותר מתשובה אחת לכל קלט. קלט זה נקרא תחום. התשובות נקראות טווח. השם קצת מטעה, כי בדרך כלל פונקציה נותנת תשובה אחת בלבד. אפשר גם לחשוב שפונקציה רב-ערכית מחזירה קבוצה של תשובות. קבוצה היא רשימה של מספרים.
השורש הריבועי הוא דוגמה. לכל מספר יש שני שורשים מרוכבים, חוץ מאפס. השורשים האלה שונים בדרך כלל רק בסימן. לכן לעיתים בוחרים את השורש החיובי בלבד, וכך מקבלים תשובה אחת.
גם פונקציות הטריגונומטריה ההפוכות הן רב-ערכיות. פונקציות טריגונומטריות חוזרות על עצמן. למשל sin0 = sinπ = sin2π = 0, ולכן arcsin(0) יכול לתת ערכים רבים כמו 0, π, 2π ועוד. כדי לקבל תשובה אחת בוחרים טווח מתאים, לדוגמה בין -π/2 ל־π/2.
לקיחת "ענף" פירושה לבחור תשובה אחת מכל מקום. רציפה פירושה שאין קפיצות בערכים. יש נקודות שמסביבן עוברים בין ענפים שונים. נקודות כאלה נקראות נקודות הסתעפות.
תגובות גולשים