17世紀,科學家們緻力于運動的研究,如計算天體的位置
遠距離航海中對經緯和緯度的測量,炮彈的速度對于高度和射程的影響等。這類問題都需要探究兩個變量之間的關系,并根據這種關系對事物的變化規律作出判斷,如根據炮彈的發射和初速度推測它能達到的高度和射程。這正是函數概念産生和發展的背景。
“function”一次最初由德國數學家萊布尼茨在1692年使用。
在中國,清代數學家李善蘭(1811-1882)在1859年和英國傳教士偉烈亞力合譯的《代微積拾級》中首次将“function”譯作“函數”。
《代微積拾級》
萊布尼茨用“函數”表示随曲線的變化二改變的幾何量,如坐标、切線等。他的學生、瑞士數學家約翰伯努利強調函數要用公式表示。
後來,數學家認為這不是判斷函數的标準。隻要一些變量變化,另一些變量随之變化就可以了。所以,1775年瑞士數學家歐拉将函數定義為“如果某些變量,以一種方式依賴于另一些變量,我們将前面的變量稱為後面變量的函數。”
歐拉,1707-1783
随着對微積分的深入研究,18世紀末19世紀初,人們對函數的認識推進了。德國數學家狄利克雷在1837年時提出:“如果對于x的每一個值,y總有一個完全确定的值與之對應,那麼y是x的函數。”這個定義較清楚地說明了函數的内涵。隻要有一個法則,使得取值範圍中的每一個x,有一個确定的y和它對應就行了。不管這個法則是用公式還是用圖像、表格等形式表示。如狄利克雷函數
它隻能用對應的語言表達。19世紀70年代後,随着集合的概念出現,函數概念又進而用更加嚴謹的集合和對應語言來表述。
函數的概念就是這樣随着數學的發展,不斷得到嚴謹化、精确化的表達。
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