什么是函数?
函数(function)的定义通常分为传统定义和郑盯近代定义,函数的两个定卖丛型义本质是相同的,只是叙述概念的出发点不同,传统定义是从运动变化的观点出发,而近代定义是从集合、映射的观点出发。
函数的近代定义是给定一个数集A,假设其中的元素为x,对A中的元素x施中猜加对应法则f,记作f(x),得到另一数集B,假设B中的元素为y,则y与x之间的等量关系可以用y=f(x)表示,函数概念含有三个要素:定义域A、值域B和对应法则f。其中核心是对应法则f,它是函数关系的本质特征。
函数,最早由中国清朝数学家李善兰翻译,出于其著作《代数学》。之所以这么翻译,他给出的原因是“凡此变数中函彼变数者,则此为彼之函数”,也即函数指一个量随着另一个量的变化而变化,或者说一个量。
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函数传统的定义是:
一般的,在一个变化过程中,有两个变量x、y,如果给定一个x值,相应的就确定唯一的一个y,那么就称y是x的函数,其中x是自变量,y是因变量,x的取值范围叫做这个函数的定义域,相应y的取值范围叫做函数的值域。
函数近代的定义:
设A,B是非空的集合,如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个元素x,在集合B中都仔孙有唯一确定的元素y和它对应,那么就纳戚睁称为从集合A到集合B的一个函数,记作或。
其中x叫作自变量,y叫因变量,集合A叫做函数的定义域,与x对应的y叫做函数值,函数值的集合叫做函数的值域。
定义域,值域,对应法则称为函数的三要素。一般书写为。若省略定义域,一般是指使函数有意义的集合。
函数的由来是:
中文数学书上使用的“函数”一词是转译词。是我国清代数学家李善兰在翻译《代数学》(1859年)一书时,把“function”译成“函数”的.
中国古代“函”字与“含”字通用,都有着“包含”的意思.李善兰给出的定义是:“凡式中含天,为天之函数.”中国古代用天、地、人、物4个字来表示4个不同的未知数或变量洞岁.这个定义的含义是:“凡是公式中含有变量x,则该式子叫做x的函数.”所以“函数”是指公式里含有变量的意思.我们所说的方程的确切定义是指含有未知数的等式。但是方程一词在我国早期的数学专著《九章算术》中,意思指的是包含多个未知量的联立一次方程,即所说的线性方程组。
----A variable so related to another that for each value assumed by one there is a value determined for the other.
自变量,函数一个与他量有关联的变量,这一量中的任何一值都能在他量中找到对应的固定值。
----A rule of correspondence between two sets such that there is a unique element in the second set assigned to each element in the first set.
函数两组元素一一对应的规则,第一组中的每个元素在第二组中只有唯一的对应量。
函数的概念对于数学和数量学的每一个分支来说都是最基础的。
functions
数学中的一种对应关系,是从非空集合A到实数集B的对应。简单地说,甲随着乙变,甲就是乙的函数 。精确地说,设X是一个非空集合,Y是非空数集 ,f是个对应法则 , 若对X中的每个x,按对应法则f,使Y中存在唯一的一个元素y与之对应 , 就称对应法则f是X上的一个函数,记作y=f(x),称X为函数f(x)的定义域,集合{y|y=f(x),返散x∈X}为其值域(值域是Y的子集),x叫做自变量,y叫做因变量,习惯上也说y是x的函数。
若先定义映射的概念,可以简单定义函数为:定义在非空数集之间的映射称为函数。
例1:y=sinx X=〔0,2π〕,Y=〔-1,1〕 ,它给出了一个函数关系。当然 ,把Y改为Y1=(a,b) ,a<b为任意实数,仍然是一个函数关系。
其深度y与一岸边点 O到测量点的距离 x 之间的对应关系呈曲线,这代表一个函数,定义域为〔0,b〕。以上3例展示了函数的三种表示法:公式法 , 表格法和图像法。
复合函数
有3个变量,y是u的函数,y=ψ(u),u是x的函数,u=f(x),往往能形成链:y通过中间变量u构成了x的函数:
x→u→y,这要看定义域:设ψ的定义域为U 。 f的值域为U,当U*ÍU时,称f与ψ 构成一个复合函数 , 例如 y=lgsinx,x∈(0,π)。此时sinx>0 ,lgsinx有意义 。但如若规定x∈(-π,0),此时sinx<0 ,lgsinx无意义 ,就成不了复合函数。
反函数
就关系而言,一般是双向的 ,函数也如此 ,设y=f(x)为已知的函漏派氏数,若对每个y∈Y,有唯一的x∈X,使f(羡磨x)=y,这是一个由y找x的过程 ,即x成了y的函数 ,记为x=f -1(y)。称f -1为f的反函数。习惯上用x表示自变量 ,故这个函数仍记为y=f -1(x) ,例如 y=sinx与y=arcsinx 互为反函数。在同一坐标系中,y=f(x)与y=f -1(x)的图形关于直线y=x对称。
隐函数
若能由函数方程 F(x,y)=0 确定y为x的函数y=f(x),即F(x,f(x))≡0,就称y是x的隐函数。
思考:隐函数是否为函数?因为在其变化的过程中并不满足“一对一”和“多对一”