函数概念发展的历史过程

记得有一次数学课上,老师讲了一道函数问题。
全班都沉浸在计算中,我却突然失去了理智,想起了小时候在公园里见过的那棵老蝈蝈树。

那棵树在公园的北侧。
每年春天,它都会开出白色的花朵,花香可以传到公园的另一端。
记得那一年,我十岁左右,爸爸带我去公园。
我站在槐树下,抬头看着树上的花。
我心想,这棵树上的花是不是有某种功能呢?时间、地点、具体的数字,这些数学概念在那一刻突然活了过来。

当时我真的不明白什么是函数。
我只是觉得花的数量随着季节的变化而变化,就像数学中的函数一样,有输入和输出。
后来长大了,我逐渐明白了函数这个抽象概念及其在数学中的重要性。

现在,当我回到那个公园时,那棵老槐树已经很老了,但春天仍然会开花。
我认为这棵树和它的花在自然界中可能是一种功能关系。
等等,还有别的事。
我突然意识到,如果我们从数学的角度来分析这棵树的生长过程,它会有什么作用呢?会单调增加吗?或者说会是周期性的吗?这让我对函数有了另一层理解。

函数的定义是什么

你好,我们来谈谈功能。
上周一个学生问我什么是函数,这让我有点困惑。
我从哪里开始...
第一个创造“函数”这个词的是德国人莱布尼茨,他在 1 7 世纪末写的一篇文章中首次使用了它。
但当时的“功能”与我们现在所说的相差甚远。
当时指的是“幂”、“坐标”、“切线长度”等概念。
想一想,这和我们现在学的功能是不是一样?根本不是那样的。

后来,法国人达朗贝尔在1 8 世纪重新定义了功能。
他说函数是由变量和常量组成的解析表达式。
这句话有道理,但仔细一想,又觉得不够。
为什么?因为这只是简单地将函数写成了数学公式,但并没有明确说明函数是什么。

后来,瑞士大师欧拉补充说,在他看来,函数就是一条可以画出来的曲线。
你看,我们学过的一次函数、二次函数、正比例、反比例图像的图形,其实都是画出来的曲线。
这种方法也有优点,但未能抓住功能的本质。
它过于关注外观并且无法解释变量之间的依赖关系。

真正理解函数定义的人是1 9 世纪中叶的法国数学家黎曼。
他吸收了前面所有人的结果,第一次准确地说:如果一个量依赖于另一个量,如果后者改变,前一个量也会改变,那么第一个量是第二个量的函数。
黎曼的定义最特别的地方是什么?也就是说,它特别强调变量之间的依赖性和变化关系。
这是功能的基础。

但是说实话,我自己学习的时候,感觉达朗贝尔和欧拉的方法有时候更直观,尤其是画画、看图的时候。
但黎曼的定义确实更基础,可以帮助我们理解函数的本质。
你觉得有趣吗?然而,在随后的考试中我依靠了黎曼的定义,并使用了达朗贝尔和欧拉的方法作为辅助。

函数的概念是由谁提出的?

早期的函数是几何概念。
伽利略用比例来表达关系。
笛卡尔认识到变量的依赖性,但没有完善这个概念。

1 8 世纪的函数是一个代数概念。
伯努利定义了变量和常量的表达式。
欧拉强调公式的表示和范畴之间的区别。

1 9 世纪的功能是通信。
柯西定义了一个自变量和一个独立函数。
狄利克雷突破了分析的极限,经典的定义被接受。

现代函数是集合论中的概念。
豪斯多夫使用了序偶定义,而克拉托夫斯基使用了集合的概念来使定义更加严格。

变量可以是数字或其他对象。
您对这一发展有何看法?