数学知识――函数小史

作者:   来源:   上传时间:2005-07-04

数学史表明,重要的数学概念的产生和发展,对数学发展起着不可估量的作用,有些重要的数学概念对数学分支的产生起着奠定性的作用.我们刚学过的函数就是这样的重要概念。


在笛卡尔引入变量以后,变量和函数等概念日益渗透到科学技术的各个领域。纵览宇宙,运算天体,探索热的传导,揭示电磁秘密,这些都和函数概念息息相关。正是在这些实践过程中,人们对函数的概念不断深化。


回顾一下函数概念的发展史,对于刚接触到函数的初中同学来说,虽然不可能有较深理解,但无疑对加深理解课堂知识、激发学习兴趣将是有益的。


最早提出函数(function)概念的,是17世纪德国数学家莱布尼茨。最初莱布尼茨用函数一词表示幂,如x,x2,x3都叫函数。以后,他又用函数表示在直角坐标系中曲线上一点的横坐标、纵坐标。


1718年,莱布尼茨的学生、瑞士数学家贝努利把函数定义为:“由某个变量及任意的一个常数结合而成的数量。”意思是凡变量x和常量构成的式子都叫做x的函数。贝努所强调的是函数要用公式来表示。


后来数学家觉得不应该把函数概念局限在只能用公式来表达上,只要一些变量变化,另一些变量能随之而变化就可以,至于这两个变量的关系是否要用公式来表示,就不作为判别函数的标准。


1755年,瑞士数学家欧拉把函数定义为“如果某些变量以某一种方式依赖于另一些变量。即当后面这些变量变化时,前面这些变量也随着变化,我们把前面的变量称为后面变量的函数。”在欧拉的定义中,就不强调函数要用公式表示了。由于函数不一定要用式来表示,欧拉曾把画在坐标系的曲线也叫函数。他认为:“函数是随意画出的一条曲线。”


当时有些数学家对于不用公式来表示函数感到很不习惯,有的数学家甚至抱怀疑态度。他们把能用公式表示的函数叫“真函数”,把不能用公式表示的函数叫“假函数”。


1821年,法国数学家柯西给出了类似现在中学课本的函数定义:“在某些变数间存在着一定的关系,当一经给定其中某一变数的值,其他变数的可随着而确定时,则将最初的变数叫自变量,其他各变数叫做函数,在柯西的定义中,首先出现了自变量一词。


1834年,俄国数学家罗巴契夫斯基进一步提出函数的定义:“ x 的函数是这样的一个数,它对于每一个 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”,这个定义指出了对应关系(条件)的必要性,利用这个关系以求出每一个 x 的对应值。


1837年德国数学家狄里克雷认为怎样去建立x与y之间的对应关系是无关紧要的,所以他的定义是:“如果对于x的每一个值,y总有一个完全确定的值与之对应,则y是x的函数。”这个定义抓住了概念的本质属性,变量y称为x的函数,只须有一个法则存在,使得这个函数取值范围中的每一个值,有一个确定的y值和它对应就行了,不管这个法则是公式或图象或表格或其他形式。这个定义比前面的定义带有普遍性,为理论研究和实际应用提供了方便。因此,这个定义曾被比较长期的使用着。


自从德国数学家康托尔的集合论被大家接受后,用集合对应关系来定义函数概念就是现在高中课本里用的了。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》(1895年)一书时,把“funcion”译成“函数”,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。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。


我们可以预计到,关于函数的争论、研究、发展、拓广将不会完结,也正是这些影响着数学及其相邻学科的发展。


数学知识――函数小史



 

上一篇:用无线电波检测血糖

下一篇:身边科学――电子表为什么比机械表走时更准?

相关文章

周排行

专题推荐

幼儿教师怎么上好公开课?
幼儿教师怎么上好公开课...
今天我上英语课!
今天我上英语课!
“马上”过年啦,赶大集去哟喂!
“马上”过年啦,赶大集...

点击上面的按钮,一分钟
成为"幼儿教师网"会员