function函数 函数为什么叫function


前言:微积分是研究变化的核心工具,探索变化之因,即需寻找一种与常数相对比的、能反映一变引他变的工具——函数。

一、何为函数?

函数,其字面意义包含“函”,即含藏、包容之意,以及“匣”、“盒”之意;数,这里指变化的数。函数本质上是一种变化引起另一种变化的数学表述方式,此中必有规则可循。函数包含三个要素:一种变化、另一种变化及中间规则,具体化为自变量、因变量和对应法则。

依传统数学定义,变化过程中假设有两个变量x与y,如果对任意一个x都存在一个且仅一个y与之对应,则此对应关系便可称作函数。自变量数量无限制,可一可多,而因变量则必须唯一确定。

若以图形表示,自变量取值不同但应变量y为定值时,遵循函数概念;反之,一自变量对应两应变量则非函数。可形象地将函数比作机器,自变量如投料,因变量如产出,原料经特定机器加工成特定产品。

二、何为复合函数?

复合函数犹如函数之嵌套,内层函数结果供外层函数使用,即一变引一变再引他变。如面粉经馒头机成馒头,再将馒头作为原料经馒头片机成馒头片,恰如俄罗斯套娃。

三、反函数为何物?

函数乃原料经特定机器转化成产品之过程,反函数则是产品返归原料之途径。

若函数拥有反函数,依函数定义,自变量对应唯一确定的因变量,反函数亦符合函数定义,即因变量能反推回唯一确定的自变量。要使原函数具有反函数,须保证唯一自变量对应唯一应变量,故原函数需为单调。

四、为何研究函数的单调性?

单调性即持续朝一方向变化,要么随自增而增,要么随自减而减。研究单调性即在自变量变动时预测结果的发展方向。若整体非单调,可分段研究,预测各段结果趋势。

五、为何研究函数的奇偶性?

奇偶性即函数的对称性。研究此对称性可减少研究范围,仅研究函数之一半即可。关于原点对称的函数为奇函数;关于y轴对称的则为偶函数。

六、为何探究函数的连续性?

直观而言,连续的函数指当自变量变动微小,因变量也随之微小变动。若小的变动导致输出值突变或无定义,则为不连续的函数。但连续的函数可无限分割,为微积分之基石。不连续者可分段处理,化为连续部分再行分割。

七、为何探讨函数的凹凸性?