数学函数的发展历史

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函数概念发展的历史过程

函数概念发展的历史过程

函数概念发展的历史过程函数的概念在数学上被广泛应用,它是描述自变量和因变量之间关系的一种数学工具。

在数学的发展历史上,函数的概念经历了漫长的发展过程,从最初的平面几何到现代的抽象代数,函数的概念不断得到丰富和深化。

本文将从古希腊时期的几何学开始,对函数的概念发展历史进行全面梳理。

古希腊时期的函数概念古希腊的几何学家在研究曲线的运动过程中,开始对函数的概念进行初步的探讨。

在古希腊时期,数学家们主要从几何的角度来研究函数,如阿基米德、亚历山大的庞德等人。

他们主要关注几何图形的变化规律,即自变量和因变量之间的关系。

在这一时期,函数的概念主要是从曲线的运动、几何图形的变化中产生,并没有形成系统的数学理论。

17世纪的微积分学在17世纪,微积分学的发展推动了函数概念的进一步深化。

牛顿和莱布尼兹等数学家发展了微积分学,首次明确地提出了函数的概念,并将其作为研究曲线和图形的基本工具。

微积分学将函数的概念与导数、积分等概念结合起来,形成了现代函数论的雏形。

在这一时期,函数的概念逐渐从几何的范畴中脱离出来,成为了一种独立的数学对象。

19世纪的分析学19世纪是函数概念发展的一个重要时期,分析学的兴起推动了函数概念的进一步发展。

在这一时期,柯西、魏尔斯特拉斯等数学家对函数的性质进行了深入研究,提出了连续性、可导性等概念,逐渐建立起了现代函数论的基本框架。

函数的概念开始从简单的数学工具演变为一种抽象的数学对象,其研究不再局限于几何或微积分学的范畴,而是成为了一种独立的数学分支。

20世纪的抽象代数与拓扑学20世纪是函数概念发展的一个新阶段,随着抽象代数和拓扑学的兴起,函数的研究逐渐从实数域扩展到了更一般的数学结构。

在这一时期,泛函分析、代数拓扑等新的数学分支涌现出来,为函数概念的进一步深化提供了新的视角。

函数不再局限于实数域或复数域,而是被推广到了更一般的数学结构上,如度量空间、拓扑空间等。

函数概念在数学应用中的发展除了在纯数学理论中的发展,函数的概念在数学应用中也得到了广泛的应用。

数学函数的发展历史

数学函数的发展历史

数学函数的发展历史数学函数的发展历史可以追溯到古希腊时期的数学家欧几里得和阿基米德。

欧几里得在其著作《几何原本》中首次引入了直线和曲线的概念,这可以认为是函数概念的起源之一、然而,直到十七世纪,函数的研究才真正取得了重要进展。

十七世纪的最伟大的数学家之一,法国数学家勒让德·伽洛阿是函数论的奠基人之一、伽洛阿在他的著作《分析术》中,首次提出了函数的概念。

他将函数定义为一种变量的规则,将一个数域的元素映射到另一个数域的元素。

他的著作中展示了对代数方程解的研究,这奠定了今天代数学关于解方程的基础。

在十七世纪晚期,数学家约瑟夫·路易·拉格朗日和奥古斯丁·路易·柯西对函数的理论进行了扩充。

拉格朗日在他的著作《微积分学》中对函数的性质进行了详细的研究。

他提出了拉格朗日方程和拉格朗日乘子法等重要理论,为动力学问题提供了创新的解决方法。

柯西则系统地发展了实变函数和复变函数的理论,提出了柯西序列、柯西准则和柯西-黎曼方程等重要概念。

在十九世纪,数学家高斯、魏尔斯特拉斯和韦尔斯特拉斯等人在函数论领域做出了重要贡献。

高斯提出了正切函数的首个定义,并引入了复数函数的概念。

魏尔斯特拉斯则发展了连续函数的理论,他证明了任何函数都可以用无限个三角函数的和来逼近,这被称为魏尔斯特拉斯逼近定理。

韦尔斯特拉斯研究了无穷可导函数的性质,提出了拟均一函数的概念。

十九世纪末至二十世纪初,函数论得到了进一步的拓展。

翁·费尔塞、埃里希·希尔伯特和大卫·希尔伯特等数学家在实变函数和复变函数的理论上做出了重要贡献。

翁・费尔塞证明了任何周期函数都可以用三角函数的无穷和表示,这被成为费尔塞级数。

埃里希·希尔伯特在他的著作《函数论》中系统地阐述了函数论的基本概念和理论,提出了希尔伯特空间和希尔伯特曲线等重要概念。

大卫·希尔伯特则研究了无穷维函数空间的理论,他给出了希尔伯特空间的公理化定义。

函数的发展历程

函数的发展历程

函数的发展历程一、古希腊时期古希腊数学家希腊斯科特·伯涅劳斯(Scctonius)在公元前4世纪就提出了函数的概念。

他用字母表示一个量,并用等式将这个量和另一个量联系在一起。

例如,他用f(x)表示x的平方,即f(x)=x^2。

但是,他并没有将函数作为独立的数学概念来看待,只是作为一种辅助工具。

二、17世纪17世纪是函数发展的重要时期。

著名数学家斯特林(Stevin)在其著作《五十个数学问题》中提出了函数的概念。

他指出,函数是一种可以用数学公式表示的规律,即f(x)=x^2。

三、18世纪18世纪是函数发展的关键时期。

著名数学家莫尔(Leibniz)在公元1694年提出了微积分的概念。

他认为,微积分是一种研究变化的工具,可以用来研究连续函数的变化。

这为函数研究开辟了新的天地。

四、19世纪19世纪是函数发展的全盛时期。

著名数学家高斯(Gauss)在公元1801年提出了高维空间的概念。

他认为,高维空间是一个可以用函数表示的数学模型,即可以用函数来描述多维空间的性质。

这为函数的研究提供了更加广阔的空间。

五、20世纪20世纪是函数发展的高潮时期。

著名数学家华罗庚(Huang Qiu-Guang)在公元1943年提出了泛函分析的概念。

他认为,泛函分析是一种研究函数性质的数学方法,可以用来研究连续函数和离散函数的性质。

这为函数的研究提供了更加丰富的内容。

六、21世纪21世纪是函数发展的新时期。

计算机技术的发展使得函数在计算机科学和工程领域中发挥着越来越重要的作用。

函数也被广泛用于数据挖掘和人工智能领域,为科学技术的发展做出了重要贡献。

综上,函数作为一种独立的数学概念,在古希腊时期就已经提出,但是直到17世纪才得到正式的定义。

随着时间的推移,函数在数学和工程领域的应用越来越广泛,为科学技术的发展做出了巨大贡献。

函数概念的发展历史和应用总结报告

函数概念的发展历史和应用总结报告

一、概述函数作为数学、计算机科学、工程学等多个学科领域中的重要概念,在其发展历史中扮演着至关重要的角色。

本报告将对函数概念的发展历史进行回顾,并总结其在各个领域中的应用情况,以期为相关领域的研究和教育提供参考。

二、函数概念的发展历史1. 函数的最早概念函数的最早概念可以追溯至古希腊数学家欧几里得的《几何原本》中,他将函数理解为图形和数之间的关系。

此后,函数的概念在数学中逐渐得到发展,包括勒让德、傅里叶、魏尔斯特拉斯等数学家的贡献。

2. 函数在工程学中的应用函数在工程学中的应用可以追溯至17世纪,当时牛顿和莱布尼兹分别发现了微积分学科,其中涉及了函数的概念。

自此之后,函数的应用在工程学中不断深入,成为解决工程问题的重要数学工具。

3. 函数在计算机科学中的发展函数在计算机科学中的发展可以追溯至20世纪50年代的代数逻辑理论。

随着计算机的发展,函数成为了编程和算法设计中的基础概念,如递归函数、高阶函数等。

三、函数在各领域中的应用总结1. 数学领域在数学领域中,函数的应用广泛,涉及微积分、数学分析、代数学等多个分支。

函数作为数学建模的基础,被广泛应用于科学研究和工程技术中。

2. 工程学领域在工程学领域中,函数的应用与数学领域紧密相关,包括控制系统、信号处理、电路分析等。

工程师通过函数分析和设计,解决了许多现实世界中的难题。

3. 计算机科学领域在计算机科学领域中,函数的应用涉及编程语言、算法设计、数据结构等多个方面。

函数作为计算机程序中的基本单位,对计算机科学的发展起到了至关重要的作用。

四、结语函数作为一个跨学科的概念,在数学、工程学、计算机科学等多个领域中得到了广泛的应用。

通过回顾函数概念的发展历史及其在各领域中的应用情况,我们可以更好地理解函数的重要性和作用,为今后在相关领域的研究和应用提供借鉴和指导。

希望本报告能对相关领域的研究和教育工作有所助益。

五、函数概念的发展历史和应用案例1. 函数在物理学中的应用在物理学中,函数的概念被广泛运用于描述自然界中的各种规律和现象。

数学函数的发展史

数学函数的发展史

数学函数的发展史古希腊时期的数学家以毕达哥拉斯(Pythagoras)和欧几里得(Euclid)为代表,他们主要研究整数和几何学。

然而,古希腊哲学家柏拉图(Plato)和亚里士多德(Aristotle)认为数字和几何只是感知世界的现象,并不是真正的数学。

因此,在数学函数的研究方面,古希腊数学家的工作相对较少。

直到十七世纪,数学函数才开始受到更多的关注。

这个时期被称为“分析学”的时期,许多重要的数学家如牛顿(Isaac Newton)和莱布尼茨(Gottfried Leibniz)开始研究数学函数的性质。

其中最重要的成果之一是微积分的发展,这个工具为研究函数的性质和变化提供了强有力的数学工具。

十九世纪,数学函数的研究进入了一个新的阶段。

非常重要的一位数学家是高斯(Carl Friedrich Gauss),他对复变函数进行了深入的研究。

他的工作对于解析函数和亚纯函数的性质提供了重要的理论基础。

此外,庞加莱(Henri Poincare)也对拓扑学中的函数进行了研究,他的工作为数学函数的拓展提供了新的视角。

在二十世纪,数学函数的发展进一步加速。

在康托尔(Georg Cantor)的引领下,数学家开始研究无穷集合和点集拓扑学中的函数。

此外,数学家们还开始研究一类特殊的函数,称为分形函数。

这些函数具有自相似性和分形结构,它们的研究不仅在数学上有重要意义,而且在物理学、生物学和计算机图形学等领域也有广泛的应用。

此外,随着计算机技术的迅猛发展,数学函数的研究进入了一个新的阶段。

数值计算和数学模拟的方法得到了广泛应用,使得数学函数的研究更加深入和全面。

这种趋势在工程学、物理学和金融学等应用数学领域尤为重要。

总的来说,数学函数的发展史可以追溯到古希腊时期,但真正的研究始于十七世纪。

随着时间的推移,数学家不断提出新的理论和方法,使得数学函数的研究越来越丰富和多样化。

今天,数学函数已经成为数学的核心概念之一,并在各个领域都发挥着重要的作用。

函数概念的发展史

函数概念的发展史

函数概念的发展史函数概念的萌芽时期函数思想是随着人们开始运用数学知识研究事物的运动变化情况而出现的,16世纪,由于实践的需要,自然科学界开始转向对运动的量进行研究,各种变化着的物理量之间的关系也就成为数学家们关注的对象。

17世纪意大利数学家、科学家伽利略(Galileo,1564-16421是最早研究这方面的科学家,伽俐略在《两门新科学》一书中多处使用比例关系和文字表述了量与量之间的依赖关系,例如,从静止状态自由下落的物体所经过的距离与所用时间的平方成正比,这实际上就运用了函数思想,与此同时,英国著名的物理学家、数学家、天文学家牛顿(Newton,1642-1727)在对微积分的讨论中,使用了“流量”一词来表示变量间的关系,1673年,法国数学家笛卡尔(Descartes,1596-1650)在研究曲线问题时,发现了量的变化及量与量之间的依赖关系,引进了变量思想,并在他的《几何学》一书中指出:所谓变量是指“不知的和未定的量”,这成为数学发展的里程碑,也为函数概念的产生奠定了基础。

直到17世纪后期,在德国数学家莱布尼兹(Leib-niz,1646-1716)、牛顿建立微积分学时,还没有人明确函数的一般意义,大部分的函数是被当作研究曲线的工具,最早把“函数”(function)一词用作数学术语的是莱布尼兹,当时,莱布尼兹用“函数”(function)一词表示幂,后来又用函数表示任何一个随着曲线上的点变动而变动的量,例如曲线上的点的横坐标、纵坐标、切线的长度、垂线的长度等,从这个定义,我们可以看出,莱布尼兹利用几何概念,在几何的范围内揭示了某些量之间的依存关系。

函数概念的初步形成18世纪微积分的发展促进了函数概念“解析定义”的发展,瑞士著名数学家约翰·贝努利(Bernoulli Jo-hann,1667-1748)在研究积分计算问题时提出,积分工作的目的是在给定变量的微分中,找出变量本身之间的关系,而要用莱布尼兹定义的函数表示出变量本身之间的关系是很困难的,于是,1718年贝努利从解析的角度,把函数定义为:变量的函数就是由某个变量及任意一个常数结合而成的量,其意思是凡变量x和常量构成的式子都叫作x的函数,并且贝努利强调,函数要用公式来表示才行。

函数概念的历史发展

函数概念的历史发展

何量,如切线、法线,以及点的横坐标都成为函数。
一、解析的函数概念
在18世纪占主导地位的观点是,把函数理解为一个解析表达式.
1698年,瑞士著名数学家约翰·贝努利定义:由变量x和常量用任何方式构成的量都可以称为x的函数.这里任何方式包括代数式子和超越式子.
1748年,约翰的学生,杰出数学家欧拉在它著名的《无穷小分析引沦》中把函数定义为“由一个变量与一些常量通过任何方式形成的解析表达式”,这就把变量与常量以及由它们的加、减、乘、除、乘方、开方和三角、指数、对数等运算构成的式子,均称为函数.并且,欧拉还给出了函数的分类,把函数分为:代数函数与超越函数,有理函数与无理函数,整函数与分函数,单值函数与多值函数.
当时把函数看作一个解析表达式的还有著名的法国数学家达朗贝尔和拉格朗日. 但这种解析的函数概念有其局阳性,如某些变量之间的对应关系不能用解析式子表达出来,那么根据这个定义就不能称之为函数关系.例如著名的狄利克雷(D1richkt)函数
?1,x为有理数D(x)=??0,x为无理数
函数概念的历史发展
函数概念是中学中最重要的概念之一,它既是数学研究的对象,又是解决数学问题的基本思想方法。早在16、17世纪,生产和科学技术的发展要求数学不仅研究静止不动的量,而且要研究运动过程中各个量之间的依赖关系,从而促进数学由常量上学时期进入到变量数学时期。函数也就成为研究变着数学的发展而发展,函数的定义在发展过程中不断地精确、完善、抽象,函数的概念也不断得到严谨化、精确化的表达。
牛顿在《自然哲学的数学原理》中提出的“生成量”就是函数概念的雏形。最初,函数
23x,x,x,…)是表示代数上的幂(,1673年,莱布尼兹把任何一个随着曲线上的点变动的几
二、几何的函数概念

函数的起源与发展

函数的起源与发展

函数的起源与发展函数是数学领域中的重要概念,起源于古希腊数学,发展至今已经成为现代数学的基石之一。

本文将探讨函数的起源及其发展历程。

一、起源:古希腊的函数概念函数的概念最早可以追溯到古希腊数学家欧多克索斯(Euclid)的著作《几何原本》中。

他在书上首次提出了“比例”这一概念,将其应用于几何学中。

比例即表示两个量之间的关系,这种关系可以表示为一个方程。

欧多克索斯认为,比例是由特定规律决定的,这种规律可以用图形表示。

此后,亚历山大的赛尼库斯(Heron of Alexandria)提出了函数的概念。

他将比例的概念扩展到变量之间的关系,提出了函数的定义:“当一个量由其他量决定时,我们称这个量是其他量的函数。

”赛尼库斯以几何图像的方式表示函数,将其作为几何问题的解决方法。

二、发展:函数的发展与数学分析的崛起函数的概念在古希腊数学时代虽然已有初步的形成,但真正的发展要追溯到十七世纪的科学革命时期。

牛顿(Isaac Newton)和莱布尼茨(Gottfried Wilhelm Leibniz)两位伟大的数学家和物理学家几乎同时独立地发展了微积分学,从而为函数的研究奠定了基础。

牛顿和莱布尼茨将函数视为一种能够以无穷小的变化率来描述的数学对象。

他们引进了导数和积分的概念,并将其作为函数变化率和面积的度量。

他们的工作将函数的研究提升到了一个新的高度,使得函数成为数学分析的核心内容。

随着数学分析的发展,函数的研究也变得更加丰富和深入。

欧拉(Leonhard Euler)提出了指数函数和对数函数的概念,并发展了复变函数的理论。

拉格朗日(Joseph-Louis Lagrange)和柯西(Augustin-Louis Cauchy)等数学家也在函数的研究方面做出了重要贡献。

函数的研究不仅局限于实数领域,还拓展到复数、向量、矩阵等多个数学领域。

三、应用:函数在科学和工程中的重要性函数作为一种描述变化规律的数学工具,在科学和工程领域具有广泛的应用。

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数学函数的发展历史
2011届汕头一中高二(10)班
翁晓璇关键词:函数,概念,发展,意义
背景: 数学史表明,重要的数学概念的产生和发展,对数学发展起着不可估量的作用,有些重要的数学概念对数学分支的产生起着奠定性的作用.我们刚学过的函数就是这样的重要概念.而函数的发展历史是怎样的呢?为了更多地了解数学函数,我选择了这个研究性课题.
意义: 在笛卡尔引入变量以后,变量和函数等概念日益渗透到科学技术的各个领域.纵览宇宙,运算天体,探索热的传导,揭示电磁秘密,这些都和函数概念息息相关.正是在这些实践过程中,人们对函数的概念不断深化.回顾一下函数的发展史对加深理解课堂知识、激发学习兴趣将是有益的.
正文:最早提出函数(function)概念的,是17世纪德国数学家莱布尼茨.最初莱布尼茨用摵龟一词表示幂,如x,x2,x3都叫函数.以后,他又用函数表示在直角坐标系中曲线上一点的横坐标、纵坐标.
1718年,莱布尼茨的学生、瑞士数学家贝努利把函数定义为:“由某个变量及任意的一个常数结合而成的数量.”意思是凡变量x和常量构成的式子都叫做x的函数.贝努所强调的是函数要用公式来表示.
后来数学家觉得不应该把函数概念局限在只能用公式来表达上,只要一些变量变化,另一些变量能随之而变化就可以,至于这两个变量的关系是否要用公式来表示,就不作为判别函数的标准.
1755年,瑞士数学家欧拉把函数定义为“如果某些变量:“以某一种方式依赖于另一些变量.即当后面这些变量变化时,前面这些变量也随着变化,我们把前面的变量称为后面变量的函数.”在欧拉的定义中,就不强调函数要用公式表示了.由于函数不一定要用式来表示,欧拉曾把画在坐标系的曲线也叫函数.他认为:“函数是随意画出的一条曲线。


当时有些数学家对于不用公式来表示函数感到很不习惯,有的数学家甚至抱怀疑态度.他们把能用公式表示的函数叫“真函数”,把不能用公式表示的函数叫“假函数’.
1821年,法国数学家柯西给出了类似现在中学课本的函数定义:“在某些变数间存在着一定的关系,当一经给定其中某一变数的值,其他变数的可随着而确定时,则将最初的变数叫自变量,其他各变数叫做函数,在柯西的定义中,首先出现了自变量一词。

1834年,俄国数学家罗巴契夫斯基进一步提出函数的定义:“x的函数是这样的
一个数,它对于每一个x都有确定的值“并且随着x一起变化.函数值可以由解析式给出,也可以由一个条件给出,这个条件提供了一种寻求全部对应值的方法.函数的这种依赖关系可以存在,但仍然是未知的“,这个定义指出了对应关系(条件)的必要性,利用这个关系以求出每一个x的对应值.
1837年德国数学家狄里克雷认为怎样去建立x与y之间的对应关系是无关紧要的,所以他的定义是:“如果对于x的每一个值,y总有一个完全确定的值与之对应,则y是x的函数.”这个定义抓住了概念的本质属性,变量y称为x的函数,只须有一个法则存在,使得这个函数取值范围中的每一个值,有一个确定的y值和它对应就行了,不管这个法则是公式或图象或表格或其他形式.这个定义比前面的定义带有普偏性,为理论研究和实际应用提供了方便.因此,这个定义曾被比较长期的使用着.
自从德国数学家康托尔的集合论被大家接受后,用集合对应关系来定义函数概念就是现在高中课本里用的了. 中文数学书上使用的“函数”一词是转译词.是我国清代数学家李善兰在翻译《代数学》(1895年)一书时,把”funcion?译成一函数数?, 中国古代“函”字与“含”字通用,都有着“包含”的意思,李善兰给出的定义是:“凡式中含天,为天之函数.”中国古代用天、地、人、物4个字来表示4个不同的未知数或变量.这个定义的含义是:“凡是公式中含有变量x,则该式子叫做x的函数.”所以“函数”是指公式里含有变量的意思.
函数在中学教材中是分三个阶段安排的。

第一阶段是在初中代数课本内初步讨论了函数的概念、函数的表示方法以及函数图象的绘制等,并具体地讨论正比例函数、反比例函数、一次函数、二次函数等最简单的函数,通过计算函数值、研究正比例函数、反比例函数、一次函数、二次函数的慨念和性质,理解函数的概念,并用描点法可以绘制相应函数图象。

新课本函数一章以及本书的第四章三角函数的内容是中学函数教学的第二阶段,也就是函数概念的再认识阶段,即用集合、映射的思想理解函数的一般定义,加深对函数概念的理解,在此基础上研究了指数函数、对数函数、三角函数等基本初等函数的概念、图象和性质,从而使学生在第二阶段函数的学习中获得较为系统的函数知识,并初步培养了学生的函数的应用意识,为今后学习打下良好的基础。

第二阶段的主要内容在本章教学中完成。

第三阶段的函数教学是在高中三年级数学的限定选修课中安排的,理科限定选修内容有极限、导数、积分,文科和实科限定选修内容有极限与导数,这些内容是函数及其应用研究的深化和提高,也是进一步学习和参加工农业生产需要具备的基础知识。

参考文献:汤服成,;图式理论与函数概念学习[J];辽宁师范大学学报(自然科学版);2001年03期
简梅;函数概念的演进与函数教学[J];四川师范大学学报(自然科学版);2004年03期。

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