用文科生的方式聊聊函数

相信大多数上过初中的同学都接触过函数这个概念。那么大家是不是真的理解了这个概念了呢?反正我刚接触它的时候,觉得这个名字听起来有点怪怪的。函数这两个都认识,放在一起就晕了,到底是个啥?!

函数这个名字其实是个舶来品,我们的老祖先是不玩这个的。它在英文里原来的单词是function,函数出自清代一个数学家的翻译。他之所以这么翻译,据他说是想表达一个变量中包含另一个变量的意思。因为在古代的时候,函与含通用,所以就叫函数啦!

听到这,估计大家还是不明白,啥叫一个变量中包含另一个变量。

别着急,饭要一口一口吃,概念嘛也要循序渐进地理解。首先大家第一个问题肯定是啥叫变量啊?好怪的名字!其实用脚趾头想想也能猜到,变量就是变化的量,那么相对的,肯定还有不变量。变量不好理解,不变量理解了,变量就是剩下的呗!那啥叫不变量呢?我举几个例子大家就明白了。比如一块钱等于10角钱,这个10就是不变量,不管任何时候,一块钱都不会变成11角钱,对吧?其他的,比如一分钟等于60秒,这个60也是不变量。

大家肯定在想了,有什么是变量的例子呢?比如每天的气温是变化的,不同时间的气温不一样。早晨的气温低,中午的气温高,所以气温就是个变量。我们说气温随着时间的不同而不同,换句话说就是时间变了,气温也会跟着变。其实气温和时间都是变量,这就是那位数学家说的气温这个变量中包含时间这个变量的意思。这里的包含,指的是随之而动。一个量变了,另一个量就跟着变,也就是函数的定义。

通过上面的例子我们就可以看出,函数其实是在讲两个有关系的变量的事儿。我再举个例子,很多超市促销的时候都会打折。比如每件商品都是打九折销售,那么假设标价20元的商品,我们只要付给商家18块就可以拿走了,对吧?所以商品的标价是一个变量,我们实际付的钱是另一个变量。只要标价变了,我们要付的钱也会跟着变,这就是函数,实际付款是标价的函数。

在这个例子中,我们假设标价用x标识,我们实际付出去的钱用y表示,那么怎么表达上面这个例子中的这两个变量的关系呢?y=0.9x,对吧?这就是一个函数了!看,是不是很简单?!

有时候,我们确定两个变量有关系,但是不是很清楚两个变量具体是啥关系。比如,每天的饭量和体重这两个变量。每天吃一斤的饭体重肯定不是增加一斤对吧?因为还要消耗能量。那么到底是什么关系呢?太复杂了,我们不清楚。那么如果我只想表达每天的饭量和我的体重是有关系的,怎么表达呢?我们干脆用个字母表示这种关系得了,y=f(x),bingo!就是它了!

肯定有人要跳出来了,等等,等等。这是个什么鬼?!怎么又出来个f,怎么还有括号呢?括号不是在四则混合计算里用的吗?!有了括号先计算括号里的部分,再计算括号外的部分。y=f(x)这里,括号里只有一个字母,怎么计算呀?另外f和这个(x)是什么关系,是乘的关系吗?f又是个神马东东?不会是美国电影中经常出现的的f word吧...

别乱想啊,快把如野马般的思路拉回来。这里的f确实是一个字母的缩写,不过不是你想的那个哦...还记得文章开头的function那个单词吗?对了,就是它!Function翻译过来就是函数,意思就是表达两个变量存在某种关系。我们知道老外有用单词首字母表示单词的习惯,Function缩写成f也是这样玩的,表示的就是这种函数关系。比如吃饭那个例子中,饭量和体重的关系,就可以用这个f表示。至于那个(x),只是表达y和x是有关系的,也就是y会随着x的变化而变化,跟四则混合运算里的括号可是没有半毛钱的关系呀!当然,用f表示y和x的关系实属不得已。如果是可以比较容易表达的关系,我们可以把f替换成更明确的关系。比如打折的那个例子,对于每个商品标价x,我们需要支付的钱数就是0.9乘以x,用式子表达就是y=0.9x。那么f在这个例子中就是乘以0.9。再举个例子,比如我比你大10岁,如果你的年龄是x,我的年龄是y,那么y=x+10,不管到了什么时候,这个一定成立,对吧。那么在这个例子中,f就是加10。

通过这些例子,我们是不是有种恍然大悟的感觉。原来听起来神神秘秘的函数其实也简单嘛! 

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