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函数符号的故事(谁知道有关函数符号的故事)

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函数符号的故事(谁知道有关函数符号的故事)

二次函数符号的故事

历史表明,重要数学概念对数学发展的作用是不可估量的,函数概念对数学发展的影响,可以说是贯穿古今、旷日持久、作用非凡,回顾函数概念的历史发展,看一看函数概念不断被精炼、深化、丰富的历史过程,是一件十分有益的事情,它不仅有助于我们提高对函数概念来龙去脉认识的清晰度,而且更能帮助我们领悟数学概念对数学发展,数学学习的巨大作用.

(一)

��马克思曾经认为,函数概念来源于代数学中不定方程的研究.由于罗马时代的丢番图对不定方程已有相当研究,所以函数概念至少在那时已经萌芽.

��自哥白尼的天文学革命以后,运动就成了文艺复兴时期科学家共同感兴趣的问题,人们在思索:既然地球不是宇宙中心,它本身又有自转和公转,那么下降的物体为什么不发生偏斜而还要垂直下落到地球上?行星运行的轨道是椭圆,原理是什么?还有,研究在地球表面上抛射物体的路线、射程和所能达到的高度,以及炮弹速度对于高度和射程的影响等问题,既是科学家的力图解决的问题,也是军事家要求解决的问题,函数概念就是从运动的研究中引申出的一个数学概念,这是函数概念的力学来源.

(二)

��早在函数概念尚未明确提出以前,数学家已经接触并研究了不少具体的函数,比如对数函数、三角函数、双曲函数等等.1673年前后笛卡儿在他的解析几何中,已经注意到了一个变量对于另一个变量的依赖关系,但由于当时尚未意识到需要提炼一般的函数概念,因此直到17世纪后期牛顿、莱布尼兹建立微积分的时候,数学家还没有明确函数的一般意义.

��1673年,莱布尼兹首次使用函数一词表示“幂”,后来他用该词表示曲线上点的横坐标、纵坐标、切线长等曲线上点的有关几何量.由此可以看出,函数一词最初的数学含义是相当广泛而较为模糊的,几乎与此同时,牛顿在微积分的讨论中,使用另一名词“流量”来表示变量间的关系,直到1689年,瑞士数学家约翰·贝努里才在莱布尼兹函数概念的基础上,对函数概念进行了明确定义,贝努里把变量x和常量按任何方式构成的量叫“x的函数”,表示为yx.

��当时,由于连接变数与常数的运算主要是算术运算、三角运算、指数运算和对数运算,所以后来欧拉就索性把用这些运算连接变数x和常数c而成的式子,取名为解析函数,还将它分成了“代数函数”与“超越函数”.

��18世纪中叶,由于研究弦振动问题,达朗贝尔与欧拉先后引出了“任意的函数”的说法.在解释“任意的函数”概念的时候,达朗贝尔说是指“任意的解析式”,而欧拉则认为是“任意画出的一条曲线”.现在看来这都是函数的表达方式,是函数概念的外延.

(三)

��函数概念缺乏科学的定义,引起了理论与实践的尖锐矛盾.例如,偏微分方程在工程技术中有广泛应用,但由于没有函数的科学定义,就极大地限制了偏微分方程理论的建立.1833年至1834年,高斯开始把注意力转向物理学.他在和W·威伯尔合作发明电报的过程中,做了许多关于磁的实验工作,提出了“力与距离的平方成反比例”这个重要的理论,使得函数作为数学的一个独立分支而出现了,实际的需要促使人们对函数的定义进一步研究.

��后来,人们又给出了这样的定义:如果一个量依赖着另一个量,当后一量变化时前一量也随着变化,那么第一个量称为第二个量的函数.“这个定义虽然还没有道出函数的本质,但却把变化、运动注入到函数定义中去,是可喜的进步.”

��在函数概念发展史上,法国数学家富里埃的工作影响最大,富里埃深刻地揭示了函数的本质,主张函数不必局限于解析表达式.1822年,他在名著《热的解析理论》中说,“通常,函数表示相接的一组值或纵坐标,它们中的每一个都是任意的……,我们不假定这些纵坐标服从一个共同的规律;他们以任何方式一个挨一个.”在该书中,他用一个三角级数和的形式表达了一个由不连续的“线”所给出的函数.更确切地说就是,任意一个以2π为周期函数,在〔-π,π〕区间内,可以由

�表示出,其中

��富里埃的研究,从根本上动摇了旧的关于函数概念的传统思想,在当时的数学界引起了很大的震动.原来,在解析式和曲线之间并不存在不可逾越的鸿沟,级数把解析式和曲线沟通了,那种视函数为解析式的观点终于成为揭示函数关系的巨大障碍.

��通过一场争论,产生了罗巴切夫斯基和狄里克莱的函数定义.

��1834年,俄国数学家罗巴切夫斯基提出函数的定义:“x的函数是这样的一个数,它对于每个x都有确定的值,并且随着x一起变化.函数值可以由解析式给出,也可以由一个条件给出,这个条件提供了一种寻求全部对应值的方法.函数的这种依赖关系可以存在,但仍然是未知的.”这个定义建立了变量与函数之间的对应关系,是对函数概念的一个重大发展,因为“对应”是函数概念的一种本质属性与核心部分.

��1837年,德国数学家狄里克莱(Dirichlet)认为怎样去建立x与y之间的关系无关紧要,所以他的定义是:“如果对于x的每一值,y总有完全确定的值与之对应,则y是x的函数.”

��根据这个定义,即使像如下表述的,它仍然被说成是函数(狄里克莱函数):

f(x)=1���(x为有理数),

0���(x为无理数).

��在这个函数中,如果x由0逐渐增大地取值,则f(x)忽0忽1.在无论怎样小的区间里,f(x)无限止地忽0忽1.因此,它难用一个或几个式子来加以表示,甚至究竟能否找出表达式也是一个问题.但是不管其能否用表达式表示,在狄里克莱的定义下,这个f(x)仍是一个函数.

��狄里克莱的函数定义,出色地避免了以往函数定义中所有的关于依赖关系的描述,以完全清晰的方式为所有数学家无条件地接受.至此,我们已可以说,函数概念、函数的本质定义已经形成,这就是人们常说的经典函数定义.

(四)

��生产实践和科学实验的进一步发展,又引起函数概念新的尖锐矛盾,本世纪20年代,人类开始研究微观物理现象.1930年量子力学问世了,在量子力学中需要用到一种新的函数——δ-函数,

即�ρ(x)=0,x≠0,

∞,x=0.

��δ-函数的出现,引起了人们的激烈争论.按照函数原来的定义,只允许数与数之间建立对应关系,而没有把“∞”作为数.另外,对于自变量只有一个点不为零的函数,其积分值却不等于零,这也是不可想象的.然而,δ-函数确实是实际模型的抽象.例如,当汽车、火车通过桥梁时,自然对桥梁产生压力.从理论上讲,车辆的轮子和桥面的接触点只有一个,设车辆对轨道、桥面的压力为一单位,这时在接触点x=0处的压强是

��P(0)=压力/接触面=1/0=∞.

��其余点x≠0处,因无压力,故无压强,即�P(x)=0.另外,我们知道压强函数的积分等于压力,即

�函数概念就在这样的历史条件下能动地向前发展,产生了新的现代函数定义:若对集合M的任意元素x,总有集合N确定的元素y与之对应,则称在集合M上定义一个函数,记为y=f(x).元素x称为自变元,元素y称为因变元.

��函数的现代定义与经典定义从形式上看虽然只相差几个字,但却是概念上的重大发展,是数学发展道路上的重大转折,近代的泛函分析可以作为这种转折的标志,它研究的是一般集合上的函数关系.

��函数概念的定义经过二百多年来的锤炼、变革,形成了函数的现代定义,应该说已经相当完善了.不过数学的发展是无止境的,函数现代定义的形式并不意味着函数概念发展的历史终结,近二十年来,数学家们又把函数归结为一种更广泛的概念—“关系”.

��设集合X、Y,我们定义X与Y的积集X×Y为

��X×Y={(x,y)|x∈X,y∈Y}.

��积集X×Y中的一子集R称为X与Y的一个关系,若(x,y)∈R,则称x与y有关系R,记为xRy.若(x,y)R,则称x与y无关系.

��现设f是X与Y的关系,即fX×Y,如果(x,y),(x,z)∈f,必有y=z,那么称f为X到Y的函数.在此定义中,已在形式上回避了“对应”的术语,全部使用集合论的语言了.

��从以上函数概念发展的全过程中,我们体会到,联系实际、联系大量数学素材,研究、发掘、拓广数学概念的内涵是何等重要.

谁知道有关函数符号的故事

对数是由英国人纳皮尔(Napier,1550~1617)创立的,而对数(Logarithm)一词也是他所创造的。这个词是由一个希腊语(打不出,转成拉丁文logos,意思是表示思想的文字或符号,也可说成“计算”或“比率”)及另一个希腊语(数,抱歉,我不知道拉丁文怎么写)结合而成的。纳皮尔在表示对数时套用logarithm整个词,并未作简化。至1624年,开普勒才把词简化为“Log”,奥特雷得在1647年也用简化过了的“Log”。1632年,卡瓦列里成了首个采用符号log的人。1821年,柯分用“l”及“L”分别表示自然对数和任意大于1的底的对数。1893年,皮亚诺用“logx”及“Logx”分别表示以e为底的对数和以10为底的对数。同年,斯特林厄姆用“blog”、“ln”及“logk.”分别表示以b为底的对数、自然对数和以复数模k为底的对数。1902年,施托尔茨等人以“alog.b”表示以a为底的b的对数,此后经过逐渐改进演变,就成了现代数学上的表示形式。对数于十七世纪中叶由穆尼格引入中国。十七世纪初,薛凤祚的《历学会通》有“比例数表”(1653年,也称“比例对数表”),称真数为“原数”,称对数为“比例数”。《数理精蕴》中则称作对数比例:“对数比例乃西士若往·纳白尔所作,以借数与真数对列成表,故名对数表”。此后在我国便都约定俗成,称作对数了。关于对数的发现过程,可参考以下资料。 回答时间:2011-10-241:13:59

函数符号的故事800字作文

一、省略号

过去。未来。永恒。它们被人生省略了。

记忆的录像带回放着,我的头脑却始终混乱。过去的一切一切,我忘却了许多,零零碎碎的记忆,使我的人生变得残缺不全。我只能用省略号来代替它们,代替我无法想起的美好。未来!我们都在憧憬。想像着自己在什么什么时候会变成什么,会拥有什么,会遇见什么。可是,那只能是想,并不能确定那就是我们的未来。因此,当别人问我未来会怎样,我只会给他一串省略号。我不敢去奢想。永恒!永远到底有多远?谁能给谁永远?永。远。很长很长的一段时间罢?直至生命的结束?那是一个怎样的概念?我不清楚,因为我从来没得到过永恒。一种模模糊糊的理解:一次无休止的进行。因此,当别人再对我提起永恒时,我只能用省略号代表我的心情:我不相信永恒!不可能有永恒!那只是个天真的幻想!……

二、感叹号

它修饰着烦闷,气愤,还有快乐。

最近的心情好烦好烦,导致我每天在本子上画着N个感叹!又大,又密,很似我的心。这个时候,什么事都进不去。倘若某人突然想死了,闯进我的思维,我会马上给他个大大的感叹号,把他压得喘不过气来!接着继续整理我的神经系统。愤怒时,说什么话所带的语气都很强烈,因此不得不用上一个大感叹,向惹怒你的人示威!哼!小样的!你不想活了啊?!敢和老娘撒野!对方或许有骨气,撒野撒到底,那感叹号就奉陪到底,或者会夹着尾巴临阵脱逃。这里呢,只是余怒未消。感到快乐的时候心情当然好了,可是我似乎很久没触碰到过它了。先笑笑吧!哈哈!呵呵!嘿嘿!嘻嘻!但这样的话,应该很容易被人误认为是疯子。算了,笑自己的!让别人说去吧!我们好人不会去和他们计较的!

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