函数产生的历史

越相信越好

1、 伽利略(1564-1642)的落体运动定律、牛顿(1642-1727)的万有引力定律、爱因斯坦(1879-1955)的质能转化公式等等都是用函数概念来表达的。 2、 函数概念最早出现在J葛列格里(1638-1675)的文章《论元和双曲线的求积》中。在费马(1601-1665)、笛卡尔(1596-1650)的工作中也涉及到这些概念。牛顿开始微积分工作后,一直用“流量”来表示变量间的关系。莱布尼兹(1646-1716)在1673年的一篇手稿里面用了“函数”一词。 3、 用符号Φx表示一般函数的是瑞士数学家约翰•伯努利(一世)(1667-1748)。1734年欧拉(1707-1783)采纳这一定义用f(x)作为函数的记号。该用法一直保持到今天。1769年,达朗贝尔(1717-1783)第一次导出了函数方程f(x+y)+f(x-y)=2f(x)f(y)。柯西(1789-1857)在1821年导入了更多的函数方程:f(x+y)=f(x)f(y),f(xy)=f(x)+f(y),f(xy)=f(x)f(y)。一系列重要的函数方程由阿贝尔(1802-1827)年解决。 4、 傅里叶(1768-1830)引入三角级数,例如:y=sinx/1+sin(3x)/3+sin(5x)/5+┅。拉格朗日(1736-1813) ∑ 5、 狄利克雷(1805-1859)第一个给出函数一般定义的数学家。他于1837年给出函数如下的定义:如果对于给定区间的每一个x值,都有唯一的y值与之对应,那么y是x的函数。他还在1829年给出了著名的狄利克雷函数:f(x)=0,x是无理数;f(x)=1,x是有理数。这个函数有四个特点:1)没有公式2)没有图形3)不连续4)没有实际背景 6、 直到19世纪集合论诞生之后,才给出现在的函数定义,函数的定义作为两个任意集合(未必是数集)的对应关系是由戴德金(1831-1916)于1887年给出。 7、 柯西在研究定积分的时候始终将被积函数限制在连续函数的范围内。黎曼(1826-1866)发现没有必要把它限制在连续函数。他给出一个著名的函数——黎曼的函数:f(x)= ,当x是有理数0,当x是0或者无理数时 8、 (德)魏尔斯特拉斯(1815-1897)构造了一个没有导数的连续函数,即构造了一条处处没有切线的连续曲线。
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第1个回答  2006-07-31
数学是研究现实世界的空间形式和数量关系的.它研究的对象本来是十分具体的,但为了在比较纯粹的状况下来研究空间形式和数量关系,才不得不把客观对象的所有其它特征抛开不管,因此,数学的抽象完全舍弃了事物的质的内容,而仅仅保留了它们的量的属性,即数学抽象的目的只是数量关系和空间形式.这就决定了数学与其它自然科学的区别,也决定了数学的特殊性.

而数学的抽象有着不同的方式,弱抽象是数学抽象的方式之一,而函数概念的每次扩张都是弱抽象,函数概念的发展成为理解弱抽象的一个典型事例.

弱抽象就是逐渐减弱对象的特殊性,即舍去对象的一些特征而仅抽取某一特殊或某个属性加以概括,形成比原对象更为普遍,更为一般的对象的一种抽象方法.

以现实事物或现象为原型进行基本概念的抽象就是一种弱抽象,它舍弃了事物或现象的一些物理或化学特征而仅抽取量性特征.

函数的概念最早产生于运动的研究.如伽利略是用文字语言来表述这些函数关系的.“从静止状态开始以定常加速度下降的物体,其经过的距离与所用时间的平方成正比”;“沿着同高度但不同坡度的倾斜平板下滑的物体,其下滑的时间与平板的长度成正比”;显然,只需引进适当的符号,上述的函数关系就可以明确的用数学形式表述: ; …以这些具体的函数为原型,17世纪的一些数学家通过弱抽象获得了如下的函数概念:

“函数是这样一个量,它是从一些其它的量通过一系列代数运算而得到的.”

上述定义显然过于狭窄了,因为它事实上仅适用于代数函数的范围.因此,在其后的发展中,函数概念得到了进一步的扩展.随着数学研究的深入,人们逐渐接触到了一些超越函数,如对数函数,指数函数三角函数等,尽管这些函数已经超出了代数函数的范围,但是在一些数学家看来,两者区别仅仅在于超越函数重复代数函数的那些运算无限多次,从而人们又通过弱抽象提出了如下的函数概念:

“函数是指由一个变量与一些常量,通过任何方式(有限的或无限的)形成的解析表达式.”

这一由欧拉给出的定义尽管仍然过于狭窄,在18世纪却曾长期占统治地位.

19世纪初,函数概念再次得到了扩展,函数的概念开始摆脱“解析表达式”,另外狄里克雷更提出了如下的函数概念:

“如果对于给定区间上的每一个x值有唯一的一个y值同它对应,那么,y就是x的一个函数.”

最后,如果用任意的数学对象去取代具体的数量,并采用集合论的语言,则可以获得更为一般的“映射”概念:

如果在两个集合的元素之间存在有确定的对应关系,就称为是一个映射.

上述函数概念的历史演变过程,就是一系列弱抽象的过程.如下表:

参考资料:http://www.chifengedu.com/webapp/resource/czpd/kczy/05-06xia/sx/1/15/kebiao/bsd/3/kzzl3.htm

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