数学函数的发展史

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函数概念发展的历史过程

函数概念发展的历史过程

函数概念发展的历史过程函数的概念在数学上被广泛应用,它是描述自变量和因变量之间关系的一种数学工具。

在数学的发展历史上,函数的概念经历了漫长的发展过程,从最初的平面几何到现代的抽象代数,函数的概念不断得到丰富和深化。

本文将从古希腊时期的几何学开始,对函数的概念发展历史进行全面梳理。

古希腊时期的函数概念古希腊的几何学家在研究曲线的运动过程中,开始对函数的概念进行初步的探讨。

在古希腊时期,数学家们主要从几何的角度来研究函数,如阿基米德、亚历山大的庞德等人。

他们主要关注几何图形的变化规律,即自变量和因变量之间的关系。

在这一时期,函数的概念主要是从曲线的运动、几何图形的变化中产生,并没有形成系统的数学理论。

17世纪的微积分学在17世纪,微积分学的发展推动了函数概念的进一步深化。

牛顿和莱布尼兹等数学家发展了微积分学,首次明确地提出了函数的概念,并将其作为研究曲线和图形的基本工具。

微积分学将函数的概念与导数、积分等概念结合起来,形成了现代函数论的雏形。

在这一时期,函数的概念逐渐从几何的范畴中脱离出来,成为了一种独立的数学对象。

19世纪的分析学19世纪是函数概念发展的一个重要时期,分析学的兴起推动了函数概念的进一步发展。

在这一时期,柯西、魏尔斯特拉斯等数学家对函数的性质进行了深入研究,提出了连续性、可导性等概念,逐渐建立起了现代函数论的基本框架。

函数的概念开始从简单的数学工具演变为一种抽象的数学对象,其研究不再局限于几何或微积分学的范畴,而是成为了一种独立的数学分支。

20世纪的抽象代数与拓扑学20世纪是函数概念发展的一个新阶段,随着抽象代数和拓扑学的兴起,函数的研究逐渐从实数域扩展到了更一般的数学结构。

在这一时期,泛函分析、代数拓扑等新的数学分支涌现出来,为函数概念的进一步深化提供了新的视角。

函数不再局限于实数域或复数域,而是被推广到了更一般的数学结构上,如度量空间、拓扑空间等。

函数概念在数学应用中的发展除了在纯数学理论中的发展,函数的概念在数学应用中也得到了广泛的应用。

数学函数的发展历史

数学函数的发展历史

数学函数的发展历史数学函数的发展历史可以追溯到古希腊时期的数学家欧几里得和阿基米德。

欧几里得在其著作《几何原本》中首次引入了直线和曲线的概念,这可以认为是函数概念的起源之一、然而,直到十七世纪,函数的研究才真正取得了重要进展。

十七世纪的最伟大的数学家之一,法国数学家勒让德·伽洛阿是函数论的奠基人之一、伽洛阿在他的著作《分析术》中,首次提出了函数的概念。

他将函数定义为一种变量的规则,将一个数域的元素映射到另一个数域的元素。

他的著作中展示了对代数方程解的研究,这奠定了今天代数学关于解方程的基础。

在十七世纪晚期,数学家约瑟夫·路易·拉格朗日和奥古斯丁·路易·柯西对函数的理论进行了扩充。

拉格朗日在他的著作《微积分学》中对函数的性质进行了详细的研究。

他提出了拉格朗日方程和拉格朗日乘子法等重要理论,为动力学问题提供了创新的解决方法。

柯西则系统地发展了实变函数和复变函数的理论,提出了柯西序列、柯西准则和柯西-黎曼方程等重要概念。

在十九世纪,数学家高斯、魏尔斯特拉斯和韦尔斯特拉斯等人在函数论领域做出了重要贡献。

高斯提出了正切函数的首个定义,并引入了复数函数的概念。

魏尔斯特拉斯则发展了连续函数的理论,他证明了任何函数都可以用无限个三角函数的和来逼近,这被称为魏尔斯特拉斯逼近定理。

韦尔斯特拉斯研究了无穷可导函数的性质,提出了拟均一函数的概念。

十九世纪末至二十世纪初,函数论得到了进一步的拓展。

翁·费尔塞、埃里希·希尔伯特和大卫·希尔伯特等数学家在实变函数和复变函数的理论上做出了重要贡献。

翁・费尔塞证明了任何周期函数都可以用三角函数的无穷和表示,这被成为费尔塞级数。

埃里希·希尔伯特在他的著作《函数论》中系统地阐述了函数论的基本概念和理论,提出了希尔伯特空间和希尔伯特曲线等重要概念。

大卫·希尔伯特则研究了无穷维函数空间的理论,他给出了希尔伯特空间的公理化定义。

函数的发展历程

函数的发展历程

函数的发展历程一、古希腊时期古希腊数学家希腊斯科特·伯涅劳斯(Scctonius)在公元前4世纪就提出了函数的概念。

他用字母表示一个量,并用等式将这个量和另一个量联系在一起。

例如,他用f(x)表示x的平方,即f(x)=x^2。

但是,他并没有将函数作为独立的数学概念来看待,只是作为一种辅助工具。

二、17世纪17世纪是函数发展的重要时期。

著名数学家斯特林(Stevin)在其著作《五十个数学问题》中提出了函数的概念。

他指出,函数是一种可以用数学公式表示的规律,即f(x)=x^2。

三、18世纪18世纪是函数发展的关键时期。

著名数学家莫尔(Leibniz)在公元1694年提出了微积分的概念。

他认为,微积分是一种研究变化的工具,可以用来研究连续函数的变化。

这为函数研究开辟了新的天地。

四、19世纪19世纪是函数发展的全盛时期。

著名数学家高斯(Gauss)在公元1801年提出了高维空间的概念。

他认为,高维空间是一个可以用函数表示的数学模型,即可以用函数来描述多维空间的性质。

这为函数的研究提供了更加广阔的空间。

五、20世纪20世纪是函数发展的高潮时期。

著名数学家华罗庚(Huang Qiu-Guang)在公元1943年提出了泛函分析的概念。

他认为,泛函分析是一种研究函数性质的数学方法,可以用来研究连续函数和离散函数的性质。

这为函数的研究提供了更加丰富的内容。

六、21世纪21世纪是函数发展的新时期。

计算机技术的发展使得函数在计算机科学和工程领域中发挥着越来越重要的作用。

函数也被广泛用于数据挖掘和人工智能领域,为科学技术的发展做出了重要贡献。

综上,函数作为一种独立的数学概念,在古希腊时期就已经提出,但是直到17世纪才得到正式的定义。

随着时间的推移,函数在数学和工程领域的应用越来越广泛,为科学技术的发展做出了巨大贡献。

函数概念的发展历史和应用总结报告

函数概念的发展历史和应用总结报告

一、概述函数作为数学、计算机科学、工程学等多个学科领域中的重要概念,在其发展历史中扮演着至关重要的角色。

本报告将对函数概念的发展历史进行回顾,并总结其在各个领域中的应用情况,以期为相关领域的研究和教育提供参考。

二、函数概念的发展历史1. 函数的最早概念函数的最早概念可以追溯至古希腊数学家欧几里得的《几何原本》中,他将函数理解为图形和数之间的关系。

此后,函数的概念在数学中逐渐得到发展,包括勒让德、傅里叶、魏尔斯特拉斯等数学家的贡献。

2. 函数在工程学中的应用函数在工程学中的应用可以追溯至17世纪,当时牛顿和莱布尼兹分别发现了微积分学科,其中涉及了函数的概念。

自此之后,函数的应用在工程学中不断深入,成为解决工程问题的重要数学工具。

3. 函数在计算机科学中的发展函数在计算机科学中的发展可以追溯至20世纪50年代的代数逻辑理论。

随着计算机的发展,函数成为了编程和算法设计中的基础概念,如递归函数、高阶函数等。

三、函数在各领域中的应用总结1. 数学领域在数学领域中,函数的应用广泛,涉及微积分、数学分析、代数学等多个分支。

函数作为数学建模的基础,被广泛应用于科学研究和工程技术中。

2. 工程学领域在工程学领域中,函数的应用与数学领域紧密相关,包括控制系统、信号处理、电路分析等。

工程师通过函数分析和设计,解决了许多现实世界中的难题。

3. 计算机科学领域在计算机科学领域中,函数的应用涉及编程语言、算法设计、数据结构等多个方面。

函数作为计算机程序中的基本单位,对计算机科学的发展起到了至关重要的作用。

四、结语函数作为一个跨学科的概念,在数学、工程学、计算机科学等多个领域中得到了广泛的应用。

通过回顾函数概念的发展历史及其在各领域中的应用情况,我们可以更好地理解函数的重要性和作用,为今后在相关领域的研究和应用提供借鉴和指导。

希望本报告能对相关领域的研究和教育工作有所助益。

五、函数概念的发展历史和应用案例1. 函数在物理学中的应用在物理学中,函数的概念被广泛运用于描述自然界中的各种规律和现象。

数学函数的发展史

数学函数的发展史

数学函数的发展史古希腊时期的数学家以毕达哥拉斯(Pythagoras)和欧几里得(Euclid)为代表,他们主要研究整数和几何学。

然而,古希腊哲学家柏拉图(Plato)和亚里士多德(Aristotle)认为数字和几何只是感知世界的现象,并不是真正的数学。

因此,在数学函数的研究方面,古希腊数学家的工作相对较少。

直到十七世纪,数学函数才开始受到更多的关注。

这个时期被称为“分析学”的时期,许多重要的数学家如牛顿(Isaac Newton)和莱布尼茨(Gottfried Leibniz)开始研究数学函数的性质。

其中最重要的成果之一是微积分的发展,这个工具为研究函数的性质和变化提供了强有力的数学工具。

十九世纪,数学函数的研究进入了一个新的阶段。

非常重要的一位数学家是高斯(Carl Friedrich Gauss),他对复变函数进行了深入的研究。

他的工作对于解析函数和亚纯函数的性质提供了重要的理论基础。

此外,庞加莱(Henri Poincare)也对拓扑学中的函数进行了研究,他的工作为数学函数的拓展提供了新的视角。

在二十世纪,数学函数的发展进一步加速。

在康托尔(Georg Cantor)的引领下,数学家开始研究无穷集合和点集拓扑学中的函数。

此外,数学家们还开始研究一类特殊的函数,称为分形函数。

这些函数具有自相似性和分形结构,它们的研究不仅在数学上有重要意义,而且在物理学、生物学和计算机图形学等领域也有广泛的应用。

此外,随着计算机技术的迅猛发展,数学函数的研究进入了一个新的阶段。

数值计算和数学模拟的方法得到了广泛应用,使得数学函数的研究更加深入和全面。

这种趋势在工程学、物理学和金融学等应用数学领域尤为重要。

总的来说,数学函数的发展史可以追溯到古希腊时期,但真正的研究始于十七世纪。

随着时间的推移,数学家不断提出新的理论和方法,使得数学函数的研究越来越丰富和多样化。

今天,数学函数已经成为数学的核心概念之一,并在各个领域都发挥着重要的作用。

函数发展史

函数发展史

函数发展简史最早提出函数(function)概念的,是17世纪德国数学家莱布尼茨.后又经历了贝努利、欧拉等人的改译。

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.康托尔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》一书时,把“function”译成函数。

优美的函数图象笛卡尔的故事当时法国正流行黑死病,笛卡儿不得不逃离法国,于是他流浪到瑞典当乞丐。

某天,他在市场乞讨时,有一群少女经过,其中一名少女发现他的口音不像是瑞典人,她对笛卡儿非常好奇,于是上前问他…… 你从哪来的啊? “法国”“你是做什么的啊?” “我是数学家。

” 这名少女叫克丽丝汀,18岁,是一个公主,她和其它女孩子不一样,并不喜欢文学,而是热衷于数学。

当她听到笛卡儿说名身份之后,感到相当大的兴趣,于是把笛卡儿邀请回宫。

笛卡儿就成了她的数学老师,将一生的研究倾囊相授给克丽丝汀。

而克丽丝汀的数学也日益进步,直角坐标当时也只有笛卡儿这对师生才懂。

后来,他们之间有了不一样的情愫,发生了喧腾一时的师生恋。

这件事传到国王耳中,让国王相当愤怒!下令将笛卡儿处死,克丽丝汀以自缢相逼,国王害怕宝贝女儿真的会想不开,于是将笛卡儿放逐回法国,并将克丽丝汀软禁。

笛卡儿一回到法国后,没多久就染上了黑死病,躺在床上奄奄一息。

笛卡儿不断地写信到瑞典给克丽丝汀,但却被国王给拦截没收。

所以克丽丝汀一直没收到笛卡儿的信…… 在笛卡儿快要死去的时候,他寄出了第13封信,当他寄出去没多久后...就气绝身亡了。

函数的起源与发展

函数的起源与发展

函数的起源与发展函数是数学领域中的重要概念,起源于古希腊数学,发展至今已经成为现代数学的基石之一。

本文将探讨函数的起源及其发展历程。

一、起源:古希腊的函数概念函数的概念最早可以追溯到古希腊数学家欧多克索斯(Euclid)的著作《几何原本》中。

他在书上首次提出了“比例”这一概念,将其应用于几何学中。

比例即表示两个量之间的关系,这种关系可以表示为一个方程。

欧多克索斯认为,比例是由特定规律决定的,这种规律可以用图形表示。

此后,亚历山大的赛尼库斯(Heron of Alexandria)提出了函数的概念。

他将比例的概念扩展到变量之间的关系,提出了函数的定义:“当一个量由其他量决定时,我们称这个量是其他量的函数。

”赛尼库斯以几何图像的方式表示函数,将其作为几何问题的解决方法。

二、发展:函数的发展与数学分析的崛起函数的概念在古希腊数学时代虽然已有初步的形成,但真正的发展要追溯到十七世纪的科学革命时期。

牛顿(Isaac Newton)和莱布尼茨(Gottfried Wilhelm Leibniz)两位伟大的数学家和物理学家几乎同时独立地发展了微积分学,从而为函数的研究奠定了基础。

牛顿和莱布尼茨将函数视为一种能够以无穷小的变化率来描述的数学对象。

他们引进了导数和积分的概念,并将其作为函数变化率和面积的度量。

他们的工作将函数的研究提升到了一个新的高度,使得函数成为数学分析的核心内容。

随着数学分析的发展,函数的研究也变得更加丰富和深入。

欧拉(Leonhard Euler)提出了指数函数和对数函数的概念,并发展了复变函数的理论。

拉格朗日(Joseph-Louis Lagrange)和柯西(Augustin-Louis Cauchy)等数学家也在函数的研究方面做出了重要贡献。

函数的研究不仅局限于实数领域,还拓展到复数、向量、矩阵等多个数学领域。

三、应用:函数在科学和工程中的重要性函数作为一种描述变化规律的数学工具,在科学和工程领域具有广泛的应用。

函数发展历程

函数发展历程

函数发展历程函数作为一种数学概念和计算机编程的核心概念,经历了长期的发展历程。

本文将从函数的起源、确立、扩展和应用等方面,依次介绍函数的发展历程。

函数的起源可以追溯到古希腊时期。

数学家欧几里得就曾经研究直线上的某一点与其它点之间的关系,这种对抽象关系的研究正是函数学的起源。

而其他古代数学家如阿基米德、欧拉等人也都在他们自己的研究中使用了类似函数的概念,但这些早期的函数概念尚未明确并没有统一的定义。

17世纪,数学家伯努利兄弟为数学函数确立了更加明确的定义。

他们认为,函数是一个可见量与适当的自变量之间的依赖关系,从而引入了函数的图像和变化率的概念。

这个定义为后来函数的发展奠定了基础。

18世纪,数学分析学的奠基人牛顿、莱布尼茨进一步推动了函数的发展。

他们发明了微积分学,不仅完善了函数的定义和性质,还研究了函数的极限、导数和积分等重要概念,且提出了函数的泰勒级数展开理论。

这些成果使函数概念在数学领域得到广泛应用,并为物理学、工程学等学科提供了重要工具。

随着计算机的发展,函数得到了更广泛的应用。

20世纪50年代,计算机语言FORTRAN的出现为函数在计算机编程中的应用奠定了基础。

FORTRAN语言支持用户定义函数,并且强调了函数的重复利用性。

这为以后编程语言的函数概念提供了一个先例。

从20世纪60年代开始,函数在计算机编程中的应用逐渐得到重视。

ALGOL语言提供了一种新的函数定义和调用方式,引入了块结构和局部变量的概念。

这些特性使函数的使用得到进一步简化,并使函数模块化成为可能。

在20世纪70年代,C语言的出现进一步推动了函数的发展。

C语言引入了参数传递和返回值的机制,使得函数的调用和返回更加灵活。

此外,C语言还支持递归调用,这使得函数能够实现更加复杂的功能。

随着计算机科学的不断发展,函数的应用领域也不断扩展。

从科学计算到图形学、数据库、人工智能等领域,函数都发挥着不可替代的作用。

同时,函数式编程的兴起也推动了函数的进一步发展。

函数概念发展史

函数概念发展史

函数概念发展史
函数概念的发展史可以追溯到17世纪和18世纪。

以下是函数概念的发展历程:
- 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。

”意思是凡变量和常量构成的式子都叫做函数。

贝努利强调函数要用公式来表示。

- 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。

- 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,其他变数的值可随着而确定时,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,俄国数学家罗巴切夫斯基进一步提出函数的定义:“函数是这样的一个数,它对于每一个都有确定的值,并且随着一起变化。

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,可以求出每一个的对应值。

- 1837年,德国数学家狄里克雷认为怎样去建立与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,总有一个完全确定的y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,有一个确定的值和它对应就行了,不管这个。

数学函数的发展史

数学函数的发展史

数学函数的发展史数学函数是数学的一个重要分支,它在数学的发展史上扮演了重要的角色。

数学函数的起源可以追溯到古希腊时期,但它的概念和表达方式在一个漫长的历史过程中得到了发展和完善。

本文将从古希腊到今天,介绍数学函数的发展历程。

在17世纪,数学的发展进入了一个重要的阶段。

伽利略和泰勒等科学家提出了运动的数学模型,这些模型需要用到函数来描述物体的位置和速度。

爱因斯坦进一步推广了这些观点,提出了相对论的概念,这也需要用到函数来描述时空的变换。

同时,数学家们还开始研究曲线的性质,比如牛顿和莱布尼茨发明了微积分,为函数的研究提供了数学工具和方法。

随着科学的发展,函数在数学的各个领域中得到了广泛的应用。

在数学分析中,函数的连续性和可导性成为了重要的概念。

黎曼和勒贝格等数学家提出了积分的概念,这也为函数的研究和应用提供了重要的数学工具。

而在概率统计中,函数的期望值和方差等概念则成为了重要的数学工具。

20世纪初,函数的研究又迎来了一次重要变革。

希尔伯特提出了函数的公理化定义,建立了函数论的基础。

他将函数的性质抽象为一组公理,进一步系统化了函数的研究。

此外,函数的图像和图形绘制也得到了重要的进展,数字计算机的发明和应用使得函数的可视化成为了可能。

现在,函数在数学中的地位和应用日益重要。

它不仅是数学的一个重要分支,也是其他学科,如物理学、工程学和经济学等的基础。

函数的研究从简单到复杂,从具体到抽象,为人类认识和探索世界提供了重要的数学工具和方法。

总结起来,数学函数的发展是一个漫长而复杂的过程。

从古希腊到今天,数学家们通过几何、代数、分析和公理化等方法,对函数的概念、性质和应用进行了深入研究。

函数的发展不仅推动了数学本身的发展,也对其他学科的进步产生了重要影响。

函数作为数学的基础概念之一,将继续在未来的数学研究和应用中发挥重要作用。

函数的起源发展历程

函数的起源发展历程

函数的起源发展历程函数的起源可以追溯到古代数学的发展过程中。

古希腊数学家阿基米德提出了“以几何图形表示运动”的思想,通过绘制曲线图来描述运动的变化。

此后,数学家们逐渐意识到,一些特定的关系式可以用曲线来表示,这种曲线被称为“曲线的图像”。

例如,用直角坐标系中的曲线来表示线性方程,这种曲线被称为“直线的图像”。

而这些曲线中的每一个点都有一对坐标值,这种对应关系实际上就是函数的一种表达形式。

17世纪,数学家笛卡尔通过引入坐标系的概念,进一步推动了函数的发展。

笛卡尔用坐标系将几何图形和代数方程联系起来,将函数的研究从几何直观推到了更高的代数抽象层面。

这一时期的数学家们开始对函数的性质进行研究,如连续性、可微性等。

18世纪,欧洲数学家欧拉和拉格朗日等人对函数的研究做出了重要贡献。

欧拉首次将函数的概念正式引入数学中,并提出了著名的欧拉公式,进一步丰富了函数的理论。

拉格朗日则在微积分领域的研究中,通过推导函数的极值条件与函数的导数相关,为函数的最优化问题提供了理论依据。

19世纪,高斯、柯西、魏尔斯特拉斯等数学家对函数的理论进行了深入研究。

他们提出了函数的连续性和可微性的定义,并研究了函数的极限、导数、积分等基本概念和性质。

这些成果奠定了现代微积分的基础,并使函数概念得到了更为精确的定义。

20世纪,随着数学的发展,函数的研究逐渐扩展到更一般化的情况。

数学家们开始研究多元函数、无穷序列和级数等更为复杂的函数形式,并在实分析、复分析等领域得到了广泛应用。

此外,函数的应用也渗透到物理学、工程学、经济学等其他学科领域,为解决实际问题提供了数学工具。

总的来说,函数的起源可以追溯到古代数学的发展,经过数学家们的不断研究和推进,函数的概念得到了逐步完善和扩展。

函数理论的发展不仅丰富了数学的内容,也为其他学科的发展提供了重要工具。

函数起源发展历程

函数起源发展历程

函数起源发展历程函数起源于数学领域,可以追溯到古希腊时期。

最早的数学思想可以追溯到公元前4世纪的希腊数学家欧几里得。

他在其著作《几何原本》中,首次提到了连续变化的概念,并使用了字母来表示不同的量。

然而,在欧几里得的时代,函数的概念并不是成熟的,它只是当时数学领域中的一种辅助工具。

函数的真正起源可以追溯到17世纪的科学革命。

当时,数学家们开始深入研究变量之间的关系,并开始注意到一种普遍的数学模式。

这些数学模式描述了自然界中许多现象的重要特征。

数学家们逐渐认识到,这些模式可以通过一种称为函数的工具来表示和描述。

在17世纪早期,法国数学家勒让德首次引入了函数的概念。

他将函数定义为一个数学关系,其中一个变量的值取决于另一个变量的值。

他还引入了函数的符号表示法,即将函数用字母表示,并将变量和函数之间的关系表示为f(x),其中x是一个变量,f(x)是x的函数。

在18世纪,数学家们对函数的理解进一步深化,并开始研究更复杂的函数。

著名的数学家欧拉对函数的研究做出了重要贡献。

他发现了自然对数函数和三角函数之间的关系,并发展了对复数函数的理解。

在19世纪,数学家高斯和傅里叶进一步发展了函数的理论。

高斯提出了复变量函数的概念,并发展了复变量函数的分析学。

他还引入了连续函数和可导函数的概念,并通过极限的概念完善了函数的定义。

傅里叶则发展了傅里叶级数和傅里叶变换的概念,这对于描述周期性现象和信号处理非常重要。

他的工作对现代工程学和物理学有着深远的影响。

到了20世纪,随着计算机的发展,对函数的研究进入了新的阶段。

数学家们开始研究离散函数和数值函数,并发展了数值计算和数据分析的方法。

现代计算机科学的发展使函数成为了重要的编程概念,广泛应用于计算机编程和数据处理。

总的来说,函数的起源可以追溯到古希腊时期,但它真正的发展和成熟是在17世纪以后的科学革命中。

数学家们通过对变量之间关系的研究,逐渐形成了现代函数的概念。

随着时间的推移,函数的理论和应用不断发展,对现代科学和技术的进步起到了重要作用。

函数的发展历程简短

函数的发展历程简短

函数的发展历程简短
函数的发展历程可以追溯到古代数学的发展阶段。

最早的记录可以追溯到公元前400年的古希腊数学家欧几里得,他在其著作《几何原本》中定义了数学中的“比例”。

此后,古希腊的阿基米德和亚里士多德也对函数进行了研究和定义。

在16世纪,法国数学家勒内·笛卡尔引入了代数符号,进一步
推动了函数的发展。

其后,17世纪的数学家以及牛顿和莱布
尼茨的微积分的发明和发展也为函数理论的进一步发展做出了重要贡献。

到了18世纪,欧拉、拉格朗日以及高斯等数学家进一步完善
了函数的定义和性质。

欧拉对复变函数的研究奠定了复分析的基础。

随着19世纪中叶和20世纪初,函数的研究进一步深入和拓展。

柯西提出了复变函数的级数展开理论,而傅里叶分析则为函数的频谱表示提供了基础。

在20世纪,函数的研究成为数学领域中的一个重要分支。


数空间理论、拓扑学、泛函分析等相关的理论和方法不断涌现,并广泛应用于物理学、工程学、计算机科学等领域。

总结起来,在数学的发展历程中,函数的定义和性质得到不断完善和拓展,从古希腊的几何学、代数到微积分、复分析、泛函分析等现代数学分支,函数的研究一直蓬勃发展,为解决各种实际问题提供了有力的工具。

函数概念的发展简史

函数概念的发展简史

函数概念的发展简史函数是数学中一个基本且重要的概念,它的历史发展可以分为几个关键时期。

以下是对函数概念发展简史的概述:1.早期函数概念在早期的数学文献中,函数一词已经出现,但其所指的概念较为模糊,主要指代一些数学表达式和方程。

这一时期的函数概念尚未形成严谨的定义和理论体系。

2.18世纪函数概念在18世纪,函数概念得到了更深入的发展。

莱布尼茨(Leibniz)是这一时期函数概念的重要代表人物,他将函数定义为:如果一个量可以通过另一个量来计算,则称这两个量为函数。

这一概念强调了函数与数学表达式的密切关系,但仍然没有明确函数的定义和性质。

3.19世纪函数概念在19世纪,函数概念得到了更深入的探讨和定义。

伯努利(Bernoulli)家族、欧拉(Euler)等数学家对函数概念进行了更严谨的表述。

例如,欧拉将函数定义为:如果两个变量x和y满足某种关系,使得对于x的每一个值,y都有一个唯一确定的值与之对应,则称y是x的函数。

这个定义明确了函数的映射关系,为后续函数理论的发展奠定了基础。

4.20世纪函数概念进入20世纪后,函数概念逐渐成为数学领域的基础知识之一。

现代数学中,函数被定义为:对于给定的数集A和B中的元素之间建立一种对应关系,使得A中的每一个元素x都有一个唯一的元素y与之对应,则称y是x的函数,记为y=f(x)。

这个定义明确了函数的本质和基本性质,为后续函数理论的发展提供了坚实的基础。

5.现代函数概念随着数学学科的发展,函数概念也在不断拓展和深化。

现代数学中,函数已经成为一个重要的基础概念,被广泛应用于各个领域。

同时,函数的概念也在不断发展,如泛函分析、非线性分析等方向的研究进一步丰富了函数理论体系。

函数概念的历史发展

函数概念的历史发展

函数概念的历史发展函数概念是中学中最重要的概念之一,它既是数学研究的对象,又是解决数学问题的基本思想方法。

早在16、17世纪,生产和科学技术的发展要求数学不仅研究静止不动的量,而且要研究运动过程中各个量之间的依赖关系,从而促进数学由常量上学时期进入到变量数学时期。

函数也就成为研究变量数学必不可少的概念。

函数(function)一词,始用于1692年,见著于微积分创始人之一莱布尼兹G.W.Leibnic,1646—1717)的著作。

而f(x)则由欧拉(Euler)于1724年首次使用。

我国于1859年引进函数的概念,它首次是在清代数学家李善兰与英国传教士伟烈亚历山大合译的《代微积拾级》中出现。

函数在初高等数学中,在物理、化学和其他自然科学中,在经济领域和社会科学中,均有广泛的应用,起着基础的作用。

函数的概念随着数学的发展而发展,函数的定义在发展过程中不断地精确、完善、抽象,函数的概念也不断得到严谨化、精确化的表达。

牛顿在《自然哲学的数学原理》中提出的“生成量”就是函数概念的雏形。

最初,函数是表示代数上的幂(23,,,x x x…),1673年,莱布尼兹把任何一个随着曲线上的点变动的几何量,如切线、法线,以及点的横坐标都成为函数。

一、解析的函数概念在18世纪占主导地位的观点是,把函数理解为一个解析表达式.1698年,瑞士著名数学家约翰·贝努利定义:由变量x和常量用任何方式构成的量都可以称为x的函数.这里任何方式包括代数式子和超越式子.1748年,约翰的学生,杰出数学家欧拉在它著名的《无穷小分析引沦》中把函数定义为“由一个变量与一些常量通过任何方式形成的解析表达式”,这就把变量与常量以及由它们的加、减、乘、除、乘方、开方和三角、指数、对数等运算构成的式子,均称为函数.并且,欧拉还给出了函数的分类,把函数分为:代数函数与超越函数,有理函数与无理函数,整函数与分函数,单值函数与多值函数.当时把函数看作一个解析表达式的还有著名的法国数学家达朗贝尔和拉格朗日.但这种解析的函数概念有其局阳性,如某些变量之间的对应关系不能用解析式子表达出来,那么根据这个定义就不能称之为函数关系.例如著名的狄利克雷(D1richkt)函数1 D(x)=0x x⎧⎨⎩,为有理数,为无理数二、几何的函数概念因为解析表达式在几何上可表示为曲线,一些数学家把曲线称为函数.1746年,达朗贝尔在研究弦振动问题时,提出了用单独的解析表达式给出的曲线是函数.后来欧拉发现有些曲线不一定是由单个解析式给出的,他提出了一个新定义:函数是“xy 平面上随手画出来的曲线所表示的y 与x 间的关系”.即把函数定义为一条随意画出来的曲线.欧拉称之为任意函数,即包括了由单个解析表达式给出的连续函数,也包括由若干个解析式表示的不连续函数(“不连续”函数的名称是欧拉首次提出的).但是,欧拉的观点没有被达朗贝尔接受,并展开了激烈争论.1822年,法国数学家傅立叶提出了任意函数可展开为三角级数,这实际上是说,不管是连续函数或不能用解析表达式给出的函数(凡能用图形给出)都可以用三角级数表示.因此也说明了,仅从表达式是否“单一”,或函数是否连续来区别是不是函数,显然是不合理的. 傅立叶在论文《热的分析理论》中,证明了“由不连续的线给出的函数,能用一个三角函数式来表式”.他举例指出图7.2.1所示的不连续曲线,表达式有无穷多个,即 ,2(21)40,0,1,2,,(21)2(1)4k x k y x k k k x k πππππππ⎧<<+⎪⎪===±±⎨⎪⎪-+<<+⎩…但可以用单一的三角式表示为sin sin sin 135x x x y =+++…这有力地揭示了,用函数表示式的“单一”与否来区别函数的真伪是不行的,不久人们进一步发现了同一曲线即可用同一个函数,也可用两个以上的函数表示的种种例子:三、科学定义的雏形1775年,欧拉在《微分学》一书中,给出了函数的另一定义:“如果某些变量,以这样一种方式依赖于另一些变量,即当后者变化时前者也随之变化,则称前面的变量为后面变量的函数.”值得指出的是这里的“依赖”,“随之变化”等的含意不十分确切.例如g=x^2,当x取一3,十3时y均等于9,y没有变化.又如常量函数y=c,不论x如何变化y总是一个不变的值.因此,该定义限制了函数的外延,只能算函数概念的科学雏型.19世纪最杰出的法国数学家柯西也给出了如下函数定义:“若当x的每个值,都有完全确定的y值与之对应,则称y是f的函数.”此定义澄清了函数概念与曲线、连续、解析式等纠缠不清的关系,也避免了数学意义欠严格的“变化”一词,但对函数概念的本质---对应思想强调不够.而且,当时柯西仍然考虑f和y的关系用若干个解析式表示的情况.其实,所谓用解析式表示这一点,对x与y的关系并无多大意义,因此该定义也只能算科学函数概念的维型.四、函数概念的精确化1837年,德国数学家黎曼和狄里克雷克服了前述定义的缺陷,给出函数概念的精确化表述:“若对x的每一个值,有完全确定的y 值与之对应,不管建立起这种对应的方式如何,都称y是x的函数.”这个定义彻底地抛弃了前述一些定义中解析式等的束缚,特别强调和突出函数概念的本质——对应思想,使之具有更加丰富的内涵.因而,此定义可视为称得上科学的函数定义.按照此定义,1 D(x)=0x x⎧⎨⎩,为有理数,为无理数就是一个函数了.五、函数定义域限制的取消前述定义基本上达到了精确化的表达.但它对自变量x却存在着一些限制,只允许它在实数集或在实数区间上取值,而不能像f(x)的值那样,既允许取连续的,也允许取不连续的值.因此,为使函数概念的适用范围更加广泛,使保y=f(x)=1/x!(x为正整数)也可看作函数,就促使函数概念朝着取消函数定义域限制的方向发展.为此,人们又给出了如下函数概念:“函数y=f(x)的自变量x可以不必取区间[a,b]中的一切值,而可以仅取其中任一部分.”换句话说是x的取值范围可以是任一数集.这就解除了对自变量x的限制,使函数概念较前广泛得多了.但是,自变量及函数值仍然仅限于数的范围,随着数学的发展.函数概念仍需拓广.六、近代函数定义为了克服上述的局限性,必须重新认识“变量”、“变域”、“常量”等概念.美国数学家维布伦认为:变量是代表某集合中任意一个“元素”的记号.由变量所表示的任一元素,称为该变量的值.变量x所代表的“元素的集合”,称为该变量的变域,而常量是特殊的变量,它是上述集合中只包含一个“元素”情况下的变量.这突破丁“变量是数”的限制,变量可以是数,也可以是别的,如点、线、面、体、向量、矩阵、函数、算子等等,甚至可以泛指任何一种研究对象,这样“变量”、“变域”、“常量”的意义较前一般化了,在此基础上,维布伦给出了近代函数定义:若在变量y的集合与另一变量x的集合之间,有这样的关系成立,即对x的每一值,有完全确定的y与之对应,则称变量y是变量x的函数.建立在“集合对应”基础上的这一函数定义,使得函数概念能广泛地应用于数学的各个分支中,比如,数学分析,复变函数,实变函数,泛函分析中.七、集合函数进人20世纪以后,在德国数学家康托创立的集合论基础上,人们对函数的认识又有深化,出现了“集函数”和“用集合定义的函数”,前者可这样表述:对于以集合为元素构成的集合P的每一个元素A.如果在另一个以集合为元素构成的集合Q中有完全确定的元素B与之对应,那么集合Q叫做集合P的集合函数.显然,当P、Q中的元素A、B是由单元素集构成时,该定义与维布伦的函数定义相吻合.我们说勒贝格(Lebesgue)测度mE是集函数,是把可测集类nϑ视为这定义中P,非负实数(包括十∞)的单元素集构成的集为这定义中的Q.当然,长度、面积、体积等也可视为集函数.20世纪60年代后,人们开始视函数为集合,这种定义可表述为:设A,B是两个集合,f是乘积A B x y x A y B⨯=∍∍{(,)|,}的一个子集,如果当(x,y)且(x,z)时,总有y=z,则称f为一个函数.当B为实数集时,此定义确定了一实值函数f,当A,B均为实数集时,定义确定的函数f与数学分析中函数f的定义一致.八、总结目前,使用较多的定义有如下三种:定义1设在某个变化过程中有两个变量x,y,如果对于x在某一范围内的每一个确定的值,y都有唯一确定的值与之对应,就说y 是x的函数,x叫做自变量。

函数概念发展的历史过程

函数概念发展的历史过程

函数概念发展的历史过程函数的概念发展是数学领域的一项重要成果,也是数学发展历史中的一个重要组成部分。

函数最早的概念可以追溯到古希腊的数学家阿基米德和欧几里得。

然而,对函数概念的系统阐述和确立要追溯到17世纪以后,而且对函数的深入研究和应用更是要追溯到19世纪以后。

函数的概念发展历程不仅反映了数学知识的深化和发展,同时也与数学在科学研究和工程技术中的应用密切相关。

1.古希腊的初步探索在古代希腊,数学家已经开始讨论和研究数学对象之间的关系。

阿基米德和欧几里得都研究了相对的数值关系。

而欧几里得就探讨了比例关系的平均比例。

这些早期的研究工作,奠定了函数概念发展的基础。

2.笛卡尔坐标系的建立近代函数概念的确立和发展,与笛卡尔坐标系的建立密不可分。

笛卡尔在17世纪提出了笛卡尔坐标系,引入了坐标系和代数表达法,使得函数可以通过方程和坐标来表示。

3.函数概念的确立17世纪,莱布尼兹和牛顿等数学家在微积分的研究中提出了函数的概念。

他们认为,函数是一种数学对象,是一种数值之间的对应关系。

这一概念的确立,标志着函数作为数学对象的独立性和重要性得到了认可。

4.函数的深入研究在函数的概念确立之后,数学家们开始深入研究函数的性质、性质和变化规律。

在19世纪,勒贝格和黎曼等数学家提出了积分和微分的理论,为函数的深入研究提供了有力的工具。

5.函数在科学和工程中的应用随着函数的研究深入和发展,函数的应用范围也得到了扩展。

在物理学、工程技术和金融领域,函数成为了研究和描述现实世界的重要工具。

总之,函数概念的发展是数学发展史上的一大里程碑,它标志着数学在研究方法和工具上的重大进步,也有力地推动了数学在科学和工程中的应用。

函数概念的发展史

函数概念的发展史

函数概念的发展史函数是数学中的基本概念之一,它被广泛应用于各个领域,包括物理、化学、经济以及计算机科学等。

然而,函数的概念的发展历程可以追溯到公元前300年左右的古希腊。

以下是函数概念的发展史的综述。

1.阿基米德的方法(公元前287年)公元前300年左右,古希腊的数学家阿基米德提出了一个称为方法论(Method of Exhaustion)的方法来解决几何问题。

这一方法涉及到以一个恒定的速率逼近一个特定的数量,并通过这种逼近来计算其他数量。

这种方法实际上使用了近似函数的思想,被认为是函数概念的早期雏形。

2.斯嘉尼的分析(公元前200年)公元前200年左右,亚历山大的斯嘉尼(Apollonius of Perga)开始使用变量来表示几何问题中的未知量。

他将变量视为是一个数学对象,并使用代数的方法来研究几何形状。

斯嘉尼的分析(Apollonian Analysis)为后来函数的发展奠定了基础。

3.阿拉伯数学家的贡献(9-10世纪)在中世纪,阿拉伯数学家对函数的研究做出了重要贡献。

在9-10世纪,数学家阿尔哈桑·本·阿尔哈伯(Alhazen)和阿尔卡直赛(Al-Khazini)提出了类似于现代函数的概念。

他们将阿基米德的方法与斯嘉尼的分析相结合,引入了数学函数的概念。

此外,阿拉伯数学家还研究了三角函数和指数函数等一些基本函数。

4.勒让德和牛顿的贡献(17世纪)在17世纪,数学家皮埃尔-西蒙·勒让德(Pierre-Simon Laplace)和艾萨克·牛顿(Isaac Newton)对函数的概念进行了显著发展。

勒让德提出了现代函数概念的定义,他指出函数是输入值与输出值之间的关系。

牛顿则在他的微积分理论中广泛使用了函数的概念,将其与导数和积分等运算结合使用。

5.庞加莱和蔡氏的贡献(19-20世纪)在19-20世纪,法国数学家亨利·庞加莱(Henri Poincaré)和斯通达哈·拉马努金(Srinivasa Ramanujan)以及华罗庚等数学家对函数的研究做出了突出贡献。

函数概念的发展历程

函数概念的发展历程

函数概念的发展历程
函数是数学中一种重要的概念,它可以将一组输入值映射到一组输出值。

函数的发展历史可以追溯到古希腊时期,当时古希腊数学家们就开始研究函数的概念。

古希腊数学家们发现,函数可以用来描述数学关系,并且可以用来解决复杂的数学问题。

例如,古希腊数学家们发现,可以使用函数来描述一个点在平面上的位置,以及一个点在三维空间中的位置。

17世纪,英国数学家约翰·斯托克斯发明了函数的概念,他把函数定义为“一种从一组输入值到一组输出值的映射”。

他还发现,函数可以用来描述复杂的数学关系,并且可以用来解决复杂的数学问题。

18世纪,德国数学家卡尔·莱布尼茨发明了函数的概念,他把函数定义为“一种从一组输入值到一组输出值的映射,其中输入值和输出值都是实数”。

他还发现,函数可以用来描述复杂的数学关系,并且可以用来解决复杂的数学问题。

19世纪,法国数学家亚历山大·德拉克罗斯发明了函数的概念,他把函数定义为“一种从一组输入值到一组输出值的映射,其中输入值和输出值都是实数或复数”。

他还发现,函数可以用来描述复杂的数学关系,并且可以用来解决复杂的数学问题。

20世纪以来,函数的概念发展得非常快,函数的概念已经被广泛应用于计算机科学、物理学、统计学等领域。

函数的概念也被用来描述复杂的系统,并且可以用来解决复杂的问题。

总之,函数是一种重要的概念,它可以用来描述复杂的数学关系,并且可以用来解决复杂的数学问题。

函数的发展历史可以追溯到古希腊时期,它已经被广泛应用于计算机科学、物理学、统计学等领域。

函数的来历

函数的来历

函数的来历函数是数学领域中的一种关系,这种关系使一个数集里的每一个元素对应到另一个(可能相同的)数集里的唯一元素。

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。

一、函数的发展历史函数由来已久,各国数学家和科学家对函数的定义各有其特点,同时也可知函数的发展历程。

十七世纪伽俐略在《两门新科学》一书中,用文字和比例的语言表达函数的关系。

1637年前后,笛卡尔在他的解析几何中,已注意到一个变量对另一个变量的依赖关系,但没有提炼函数的概念。

1673年,莱布尼兹首次使用“function”(函数)表示“幂”,后来他用该词表示曲线上点的横坐标、纵坐标、切线长等相关几何量。

与此同时,牛顿在微积分的讨论中,使用“流量”来表示变量间的关系。

1718年,约翰·柏努利在莱布尼兹函数概念的基础上对函数概念进行了定义:“由任一变量和常数的任一形式所构成的量。

”1748年,欧拉在其《无穷分析引论》一书中把函数定义为:“一个变量的函数是由该变量的一些数或常量与任何一种方式构成的解析表达式。

”他把约翰·贝努利给出的函数定义称为解析函数,并进一步把它区分为代数函数和超越函数,还考虑了“随意函数”。

1755年,欧拉给出了另一个定义:“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。

”1821年,柯西对函数定义是:“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,其他变数的值可随着而确定时,则将最初的变数叫自变量,其他各变数叫做函数。

”首先出现了自变量一词,同时指出对函数来说不一定要有解析表达式。

1822年,傅里叶发现某些函数可以用曲线表示,也可以用一个式子表示,或用多个式子表示,从而结束了函数概念是否以唯一一个式子表示的争论,把对函数的认识又推进了一个新层次。

1837年狄利克雷突破了这一局限,认为怎样去建立x与y之间的关系无关紧要,他拓广了函数概念,指出:“对于在某区间上的每一个确定的x值,y都有一个确定的值,那么y叫做x的函数。

函数概念的历史发展

函数概念的历史发展

函数概念的历史发展函数概念是中学中最重要的概念之一,它既是数学研究的对象,又是解决数学问题的基本思想方法。

早在16、17世纪,生产和科学技术的发展要求数学不仅研究静止不动的量,而且要研究运动过程中各个量之间的依赖关系,从而促进数学由常量上学时期进入到变量数学时期。

函数也就成为研究变量数学必不可少的概念。

函数(function)一词,始用于1692年,见著于微积分创始人之一莱布尼兹G.W.Leibnic,1646—1717)的著作。

而f(x)则由欧拉(Euler)于1724年首次使用。

我国于1859年引进函数的概念,它首次是在清代数学家李善兰与英国传教士伟烈亚历山大合译的《代微积拾级》中出现。

函数在初高等数学中,在物理、化学和其他自然科学中,在经济领域和社会科学中,均有广泛的应用,起着基础的作用。

函数的概念随着数学的发展而发展,函数的定义在发展过程中不断地精确、完善、抽象,函数的概念也不断得到严谨化、精确化的表达。

牛顿在《自然哲学的数学原理》中提出的“生成量”就是函数概念的雏形。

最初,函数是表示代数上的幂(23,,,x x x…),1673年,莱布尼兹把任何一个随着曲线上的点变动的几何量,如切线、法线,以及点的横坐标都成为函数。

一、解析的函数概念在18世纪占主导地位的观点是,把函数理解为一个解析表达式.1698年,瑞士著名数学家约翰·贝努利定义:由变量x和常量用任何方式构成的量都可以称为x的函数.这里任何方式包括代数式子和超越式子.1748年,约翰的学生,杰出数学家欧拉在它著名的《无穷小分析引沦》中把函数定义为“由一个变量与一些常量通过任何方式形成的解析表达式”,这就把变量与常量以及由它们的加、减、乘、除、乘方、开方和三角、指数、对数等运算构成的式子,均称为函数.并且,欧拉还给出了函数的分类,把函数分为:代数函数与超越函数,有理函数与无理函数,整函数与分函数,单值函数与多值函数.当时把函数看作一个解析表达式的还有著名的法国数学家达朗贝尔和拉格朗日.但这种解析的函数概念有其局阳性,如某些变量之间的对应关系不能用解析式子表达出来,那么根据这个定义就不能称之为函数关系.例如著名的狄利克雷(D1richkt)函数1 D(x)=0x x⎧⎨⎩,为有理数,为无理数二、几何的函数概念因为解析表达式在几何上可表示为曲线,一些数学家把曲线称为函数.1746年,达朗贝尔在研究弦振动问题时,提出了用单独的解析表达式给出的曲线是函数.后来欧拉发现有些曲线不一定是由单个解析式给出的,他提出了一个新定义:函数是“xy 平面上随手画出来的曲线所表示的y与x间的关系”.即把函数定义为一条随意画出来的曲线.欧拉称之为任意函数,即包括了由单个解析表达式给出的连续函数,也包括由若干个解析式表示的不连续函数(“不连续”函数的名称是欧拉首次提出的).但是,欧拉的观点没有被达朗贝尔接受,并展开了激烈争论.1822年,法国数学家傅立叶提出了任意函数可展开为三角级数,这实际上是说,不管是连续函数或不能用解析表达式给出的函数(凡能用图形给出)都可以用三角级数表示.因此也说明了,仅从表达式是否“单一”,或函数是否连续来区别是不是函数,显然是不合理的. 傅立叶在论文《热的分析理论》中,证明了“由不连续的线给出的函数,能用一个三角函数式来表式”.他举例指出图7.2.1所示的不连续曲线,表达式有无穷多个,即,2(21)40,0,1,2,,(21)2(1)4k x k y x k k k x k πππππππ⎧<<+⎪⎪===±±⎨⎪⎪-+<<+⎩…但可以用单一的三角式表示为 sin sin sin 135x x x y =+++…这有力地揭示了,用函数表示式的“单一”与否来区别函数的真伪是不行的,不久人们进一步发现了同一曲线即可用同一个函数,也可用两个以上的函数表示的种种例子:三、科学定义的雏形1775年,欧拉在《微分学》一书中,给出了函数的另一定义:“如果某些变量,以这样一种方式依赖于另一些变量,即当后者变化时前者也随之变化,则称前面的变量为后面变量的函数.”值得指出的是这里的“依赖”,“随之变化”等的含意不十分确切.例如g =x^2,当x 取一3,十3时y 均等于9,y 没有变化.又如常量函数y =c ,不论x 如何变化y 总是一个不变的值.因此,该定义限制了函数的外延,只能算函数概念的科学雏型.19世纪最杰出的法国数学家柯西也给出了如下函数定义:“若当x 的每个值,都有完全确定的y 值与之对应,则称y 是f 的函数.”此定义澄清了函数概念与曲线、连续、解析式等纠缠不清的关系,也避免了数学意义欠严格的“变化”一词,但对函数概念的本质---对应思想强调不够.而且,当时柯西仍然考虑f 和y 的关系用若干个解析式表示的情况.其实,所谓用解析式表示这一点,对x 与y 的关系并无多大意义,因此该定义也只能算科学函数概念的维型.四、函数概念的精确化1837年,德国数学家黎曼和狄里克雷克服了前述定义的缺陷,给出函数概念的精确化表述:“若对x 的每一个值,有完全确定的y 值与之对应,不管建立起这种对应的方式如何,都称y 是x 的函数.”这个定义彻底地抛弃了前述一些定义中解析式等的束缚,特别强调和突出函数概念的本质——对应思想,使之具有更加丰富的内涵.因而,此定义可视为称得上科学的函数定义.按照此定义,1D(x)=0x x ⎧⎨⎩,为有理数,为无理数就是一个函数了.五、函数定义域限制的取消前述定义基本上达到了精确化的表达.但它对自变量x 却存在着一些限制,只允许它在实数集或在实数区间上取值,而不能像f(x)的值那样,既允许取连续的,也允许取不连续的值.因此,为使函数概念的适用范围更加广泛,使保y =f(x)=1/x!(x 为正整数)也可看作函数,就促使函数概念朝着取消函数定义域限制的方向发展.为此,人们又给出了如下函数概念:“函数y =f(x)的自变量x 可以不必取区间[a ,b]中的一切值,而可以仅取其中任一部分.”换句话说是x 的取值范围可以是任一数集.这就解除了对自变量x 的限制,使函数概念较前广泛得多了.但是,自变量及函数值仍然仅限于数的范围,随着数学的发展.函数概念仍需拓广.六、近代函数定义为了克服上述的局限性,必须重新认识“变量”、“变域”、“常量”等概念.美国数学家维布伦认为:变量是代表某集合中任意一个“元素”的记号.由变量所表示的任一元素,称为该变量的值.变量x 所代表的“元素的集合”,称为该变量的变域,而常量是特殊的变量,它是上述集合中只包含一个“元素”情况下的变量.这突破丁“变量是数”的限制,变量可以是数,也可以是别的,如点、线、面、体、向量、矩阵、函数、算子等等,甚至可以泛指任何一种研究对象,这样“变量”、“变域”、“常量”的意义较前一般化了,在此基础上,维布伦给出了近代函数定义:若在变量y 的集合与另一变量x 的集合之间,有这样的关系成立,即对x 的每一值,有完全确定的y 与之对应,则称变量y 是变量x 的函数.建立在“集合对应”基础上的这一函数定义,使得函数概念能广泛地应用于数学的各个分支中,比如,数学分析,复变函数,实变函数,泛函分析中.七、集合函数进人20世纪以后,在德国数学家康托创立的集合论基础上,人们对函数的认识又有深化,出现了“集函数”和“用集合定义的函数”,前者可这样表述:对于以集合为元素构成的集合P 的每一个元素A .如果在另一个以集合为元素构成的集合Q 中有完全确定的元素B 与之对应,那么集合Q 叫做集合P 的集合函数.显然,当P 、Q 中的元素A 、B 是由单元素集构成时,该定义与维布伦的函数定义相吻合.我们说勒贝格(Lebesgue)测度mE 是集函数,是把可测集类n ϑ视为这定义中P ,非负实数(包括十∞)的单元素集构成的集为这定义中的Q.当然,长度、面积、体积等也可视为集函数.20世纪60年代后,人们开始视函数为集合,这种定义可表述为:设A,B是两个集合,f是乘积⨯=∍∍A B x y x A y B{(,)|,}的一个子集,如果当(x,y)且(x,z)时,总有y=z,则称f为一个函数.当B为实数集时,此定义确定了一实值函数f,当A,B均为实数集时,定义确定的函数f 与数学分析中函数f的定义一致.八、总结目前,使用较多的定义有如下三种:定义1设在某个变化过程中有两个变量x,y,如果对于x在某一范围内的每一个确定的值,y都有唯一确定的值与之对应,就说y是x的函数,x叫做自变量。

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数学函数的发展史文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-总课题:数学的发展史子课题:函数的发展史一、组长:李组员:刘田仁姬孙二、指导老师:张三、班级:高一12班四、成员简介:李:性格开朗、刻苦认真担任组长刘:喜欢英语、大方担任搜集仁:喜欢信息、刻苦认真担任写作姬:开朗大方、热情担任搜集孙:爱好动漫、画画性格外向担任整理田:开朗大方刻苦认真担任整理五、选题的原因:开阔视野,增长见识。

提高我们的数学修养‘可以使我们更好的融合在一起,加强团结,了解数学。

六:研究计划:共六人:姬刘担任搜集李仁担任写作孙田整理资料七:研究成果: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)1.早期函数概念——几何观念下的函数十七世纪伽俐略(G.Galileo,意,1564-1642)在《两门新科学》一书中,几乎全部包含函数或称为变量关系的这一概念,用文字和比例的语言表达函数的关系。

1673年前后笛卡尔(Descartes,法,1596-1650)在他的解析几何中,已注意到一个变量对另一个变量的依赖关系,但因当时尚未意识到要提炼函数概念,因此直到17世纪后期牛顿、莱布尼兹建立微积分时还没有人明确函数的一般意义,大部分函数是被当作曲线来研究的。

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)十八世纪函数概念──代数观念下的函数1718年约翰·贝努利(Johann Bernoulli ,瑞,1667-1748)在莱布尼兹函数概念的基础上对函数概念进行了定义:“由任一变量和常数的任一形式所构成的量。

”他的意思是凡变量x和常量构成的式子都叫做x的函数,并强调函数要用公式来表示。

1755,欧拉(L.Euler,瑞士,1707-1783) 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。

”18世纪中叶欧拉(L.Euler,瑞,1707-1783)给出了定义:“一个变量的函数是由这个变量和一些数即常数以任何方式组成的解析表达式。

”他把约翰·贝努利给出的函数定义称为解析函数,并进一步把它区分为为代数函数和超越函数,还考虑了“随意函数”。

不难看出,欧拉给出的函数定义比约翰·贝努利的定义更普遍、更具有广泛意义。

(四)十九世纪函数概念──对应关系下的函数1821年,柯西(Cauchy,法,1789-1857) 从定义变量起给出了定义:“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,其他变数的值可随着而确定时,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,同时指出对函数来说不一定要有解析表达式。

不过他仍然认为函数关系可以用多个解析式来表示,这是一个很大的局限。

1822年傅里叶(Fourier,法国,1768——1830)发现某些函数也已用曲线表示,也可以用一个式子表示,或用多个式子表示,从而结束了函数概念是否以唯一一个式子表示的争论,把对函数的认识又推进了一个新层次。

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,他在名着《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 y x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年狄利克雷(Dirichlet,德,1805-1859) 突破了这一局限,认为怎样去建立x与y之间的关系无关紧要,他拓广了函数概念,指出:“对于在某区间上的每一个确定的x值,y都有一个或多个确定的值,那么y叫做x的函数。

”这个定义避免了函数定义中对依赖关系的描述,以清晰的方式被所有数学家接受。

这就是人们常说的经典函数定义。

根据这个定义,即使像如下表述的,它仍然被说成是函数(狄利克雷函数):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,在狄利克雷的定义下,这个f(x)仍是一个函数.狄利克雷的函数定义,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.等到康托(Cantor,德,1845-1918)创立的集合论在数学中占有重要地位之后,维布伦(Veblen,美,1880-1960)用“集合”和“对应”的概念给出了近代函数定义,通过集合概念把函数的对应关系、定义域及值域进一步具体化了,且打破了“变量是数”的极限,变量可以是数,也可以是其它对象。

(五)现代函数概念──集合论下的函数1914年豪斯道夫(F.Hausdorff)在《集合论纲要》中用不明确的概念“序偶”来定义函数,其避开了意义不明确的“变量”、“对应”概念。

库拉托夫斯基(Kuratowski)于1921年用集合概念来定义“序偶”使豪斯道夫的定义很严谨了。

随着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.且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.八:结论总结函数(function)表示每个输入值对应唯一输出值的一种对应关系。

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