函式圖象

函式圖象

實際上,函式的總類有很多,同一種函式的圖象在人的直觀上看來是相似的。 如果我們知道了一個函式的圖象的基本形狀,就可以很容易地作出這個函式的圖象了。 非一次函式的圖象就比較麻煩,因為它們的圖象是曲線。

【讀音】han shu函式圖象的起源及意義函式”名稱的由來在中國清代數學家李善蘭(1811—1882)翻譯的《代數學》一書中首次用中文把"function"翻譯為"函式",此譯名沿用至今。對為什麼這樣翻譯這個概念,書中解釋說"凡此變數中函彼變數者,則此為彼之函式";顯然,在李善蘭的這個定義中的含義就是"凡是公式中含有變數x,則該式子叫做x的函式.這樣,在中國"函式"是指公式里含有變數的意思。 函式觀念古代早已有之,而函式概念則是由17世紀德國著名數學家萊布尼茨提出的。起初,人們研究函式,只是對著函式解析式反反覆覆地算來算去。後來,法國著名數學家笛卡兒引入了平面直角坐標系,該坐標系由兩個數軸組成。兩個數軸互相垂直,原點重合,單位長度相等。習慣上把鉛直的數軸稱為y軸,水平的數軸稱為x軸,y軸的上方為正方向,x軸的右方為正方向。從此,平面上的每一個點都可以用平面直角坐標系的坐標表示。
直角坐標系引入後,人們發現,直角坐標系用有序數對表示點,而有序數對中的兩個數恰恰可以用函式中的兩個變數表示。 此後,人們就知道,函式可以通過坐標系轉化成圖形,從而直觀地研究。數和形是數學的兩大根基,以前毫不相干,正是坐標系的出現,把作為“數”的函式轉化為作為“形”的圖象,從此數學發展更蓬勃。令數有了幾何意義,是很多高等數學的思想。“函式”名稱的由來

函式圖象的定義

對於一個函式y=f(x),如果把其中的自變數x視為直角坐標繫上的某一點的橫坐標,把對應的唯一的函式值y視為此點的縱坐標,那么,這個函式y=f(x),無論x取何值,都同時確定了一個點,由於x的取值範圍是無窮大,同樣y也有無窮個,表示的點也就有無窮個。這些點在平面上組成的圖形就是此函式的圖象,簡稱圖象。

函式圖象的形狀

對於一個函式y=f(x),由x得到y並表示一個點,那么這無數個點在平面上是不是毫無規律呢?答案是否定的。實際上,函式的總類有很多,同一種函式的圖象在人的直觀上看來是相似的。例如,一次函式f(x)=kx+b的圖象就是一條直線;而正比例函式f(x)=kx的圖象,因為正比例函式是特殊的一次函式,所以其圖象對於一次函式的圖象來說也比較特殊,是一條過原點的直線;二次函式的圖象是一條拋物線;反比例函式的圖象是一組雙曲線;正弦函式的圖象稱作正弦曲線,實際上是我們常說的波浪線,等等。
並非所有函式的圖象都是無限長的直線或曲線。有些特殊的函式,其圖象是一個點,而某些規定了自變數取值範圍的函式,其圖象則是一線段。

函式圖象的作法

我們知道了函式在坐標繫上對應的每個點都是有規律的。如果我們知道了一個函式的圖象的基本形狀,就可以很容易地作出這個函式的圖象了。
如對於正比例函式,我們只需代入一個x值得到y值,那么便確定了一個點,把這個點與原點連起來即可成功。因為正比例函式的圖象是一根過原點的直線。而一次函式則需要多找一個點,把兩個點連起來就可以,因為一次函式的圖象是一根直線,兩點就可以確定一根直線。
非一次函式的圖象就比較麻煩,因為它們的圖象是曲線。這時候,就要採用多點作圖法。因為我們先前已經探討過,每一種函式的圖象在人的直觀上都是相同的。比如作一個二次函式的圖象,如果想精確些,我們就找10個點,因為二次函式的圖象是一條拋物線,所以我們大致地按照拋物線的軌跡用平滑的曲線把它連起來。
粗略些,可以找3個點,用平滑的曲線連起來,形狀大致跟拋物線貼合即可。

函式圖象的作用

函式圖象的出現是因為人們研究函式,從而渴望得到一種快捷方便的方式。所以函式圖象的最大作用就是讓人看到函式的變化,能更深入地研究。
再漂亮的函式解析式,也只不過是加減乘除開方平方、abcdefxyz和0123456789摻雜而成的枯燥算式。但把函式解析式表示成圖象,我們能從中獲取很多信息。如從函式的升降我們可以看出,某個函式的自變數在某個取值範圍內令函式值增大還是減少;對於一個二元方程組,其中的每一個方程都可以看作是一個函式,對應一個圖象,這些函式的圖象的交點便是方程組的解;把一個方程看作一個函式,從其圖象與數軸的交點存在或不存在、交點對應的坐標值可以知道此方程有解或無解,解是多少;對於一個由曲線組成的圖形,可以放入直角坐標系,解出這些曲線的函式解析式,便可以用微積分計算出此圖形的面積,這是初等數學無法做到的……以上所述不過是函式圖象作用的鳳毛麟角,而隨著數學研究的深入,函式的套用也越來越廣泛,而用圖象研究函式是必然的。
函式是一門貼和實際的學問所以我們要認真對待!

相關詞條

相關搜尋

熱門詞條

聯絡我們