函數(shù)這一概念相信大家理解起來都有難度。學(xué)過這段有的同學(xué)郁悶,有的同學(xué)懊惱,有的同學(xué)迷茫,有的同學(xué)摸不著頭腦。究其原因并不是大家的理解能力欠缺更不是態(tài)度不端正不認(rèn)真,而是函數(shù)這一概念之精深,形成之曲折遠(yuǎn)非大家所能想象。函數(shù)概念達(dá)到今天這種高度概括的程度是經(jīng)過幾代數(shù)學(xué)人數(shù)百年艱苦努力才得來的。
那么我們不妨看看函數(shù)概念形成之初是什么樣子,老師帶領(lǐng)大家一起觀察一下函數(shù)的少年時(shí)代,或許能讓同學(xué)們更容易的理解函數(shù)。
看這樣一個(gè)例子。在遠(yuǎn)古的馬達(dá)加斯加島,操練士兵的將領(lǐng)要數(shù)清自己率領(lǐng)的戰(zhàn)士的數(shù)量,由于條件所限無法一一清點(diǎn),他們就命令士兵在收操回營的時(shí)候每人向檢閱臺旁的盾牌中投入一顆石子。待戰(zhàn)士全部撤離,將領(lǐng)就命令參謀清點(diǎn)石子的數(shù)量。這樣通過數(shù)石子,將領(lǐng)就能了解手下究竟率領(lǐng)著多少士兵。
這就是函數(shù)最初的形象,士兵就是原象,石子是他們在計(jì)數(shù)人數(shù)這一對應(yīng)法則下的象。雖然那時(shí)還沒有抽象的數(shù)、集合的概念,但利用函數(shù)對應(yīng)法則的便利人們已經(jīng)能夠解決實(shí)際問題了。
試想一場大戰(zhàn)在即,將領(lǐng)要讓部隊(duì)中一半的士兵每兩人配備一套弓箭,另一半士兵每人持有一柄長矛。將領(lǐng)向士兵分發(fā)兵器時(shí)以收操時(shí)的石子作為原象,對應(yīng)的兵器作為象,能夠精準(zhǔn)高效的完成武器的分配。函數(shù)“對應(yīng)”的形象又更加的凸顯了。
這個(gè)階段函數(shù)與實(shí)際生活結(jié)合緊密,人們不自覺的使用到函數(shù)的“對應(yīng)”性質(zhì),雖然沒有數(shù)、值概念的加入,但事物之間的對應(yīng)性已經(jīng)為人們所熟知,數(shù)量的觀念也已經(jīng)深入人心。
今天我們在已知函數(shù)概念的前提下,應(yīng)該能夠把他們還原到原始狀態(tài)。不僅局限于數(shù)、值、點(diǎn)、圖形這些抽象數(shù)學(xué)對象的對應(yīng),不僅狹窄的將運(yùn)算作為對應(yīng)法則。應(yīng)該有能力把一切相關(guān)聯(lián)事物作為象集、原象集,借助客觀實(shí)物去理解函數(shù)。比如每個(gè)人的qq號碼作為原象,持有賬戶的關(guān)系作為對應(yīng)法則,那么象集“人”就與原象集“qq”號碼建立起了函數(shù)關(guān)系。此類關(guān)系在生活中不勝枚舉,希望大家展開聯(lián)想,積極思考,這樣函數(shù)這一概念會在你的腦海里越發(fā)的深刻。
另一個(gè)有趣的例子是這樣的,將十朵花分別插入十個(gè)水瓶中,對一個(gè)3歲大的小女孩提問,花和瓶子哪個(gè)多?小女孩能回答出來一樣多;再將所有的花拿出來扎成一捆,問同樣的問題,小女孩就會說瓶子多。小女孩是純真的她所說的話正體現(xiàn)了人們對函數(shù)一一對應(yīng)這一性質(zhì)的最初認(rèn)識。如果象在對應(yīng)法則下都有唯一的原象并且原象集中的元素一個(gè)不剩的都對著象集中的元素。不就是花與瓶的關(guān)系嗎?我們對無窮多數(shù)集比較的問題不就解決了嗎?現(xiàn)在問你被2整除的數(shù)與被3整除的數(shù)哪個(gè)更多你一定不會象小女孩那樣說被3整除的數(shù)因?yàn)榇笏远啵麄兛梢越⒁灰粚?yīng)關(guān)系,讓被2整除的數(shù)乘以2分之3就能與被3整除的數(shù)形成一一對應(yīng)。
函數(shù)一一對應(yīng)關(guān)系能解決直觀引起的誤區(qū),并且具有反對應(yīng)、可逆轉(zhuǎn)的功效。生活中人人都在用的身份證就是這個(gè)思想的產(chǎn)物。每個(gè)人都必須且只能有唯一一個(gè)身份證號,身份證號就和人建立起了一一對應(yīng),只要出示身份證就能表明你的身份。同時(shí)只要調(diào)查你的身份證號碼就能確定你是誰,從前有哪些經(jīng)歷。人死亡后立即注銷身份證號,人與號同時(shí)存在,就是一一對應(yīng)的要求。
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