"纤夫的爱"与函数
甲:函数是一种什么样的数?
乙:函数不是数,而是两个变量之间的一种对应关系。
甲:变量是什么意思?
乙:变量是指在某个变化过程中可以取不同数值的量。比如,我们人的年龄不仅年年在变,而且每时每刻都在变,所以人的年龄就是变量;汽车在行驶过程中,它的行驶路程时时都在变,行驶时间也时时在变……
甲:原来这就是变量啊,那有没有不变的量呢?
乙:真正不变的量是没有,但相对于变量来说,如果把变化不是很大的量看作是不变的量,那就有不变的量了。比如,汽车在行驶过程中,速度常常是不变的(或者是变化很小),此时速度就是不变的量,称为常量。比如在圆的面积S(平方厘米)与半径R(厘米)的关系是S=лR2中,半径有大有小,可大可小,所以R就是个变量,而不管R的大小如何,圆周率却是始终不变的,所以是常量。面积S随着R的变化而变化,所以S也是变量。在这里,S是因为R的变化而变化,所以R又叫做自变量,S称为因变量。
甲:自变量和因变量原来是这么回事。
乙:是呀,你有没有注意到因变量这个名字起得好?
甲:好在哪?
乙:你听,因变量,顾名思义,因为自变量的变化而变化的变量就是因变量。
甲:的确有意思。那究竟什么是函数呢?
乙:象上述圆的面积S与半径R之间的那种关系的两个变量中S就叫做R的函数。
甲:"那种关系"究竟是指哪种关系呢?
乙:设在某个变化过程中有两个变量x和y,如果对于x在某个范围内的每一个确定的值,y都有唯一确定的值与它对应,那么y就叫做x的函数,x叫做自变量,y叫做因变量。
甲:我还是不明白,你能不能举个通俗的例子说明一下。
乙:你知道"纤夫的爱"这首歌吗?
甲:不就是尹湘杰和于文华合唱的 "妹妹坐船头,哥哥岸上走,恩恩爱爱纤绳荡悠悠……"这首歌?
乙:正是。
甲:这和函数有什么关系呢?
乙:你想想这样一幅画面:一个男人拉着一只坐个女人的小船在岸上行走,男人走的速度、路程、方向、路线是不是可以不断变化?他是不是好象是函数中的自变量x?
甲:的确有点象,那女人怎么说?
乙:坐在船上的女人移动的速度、路程、方向、路线是不是只能随岸上男人行走的变化而变化?她和函数中的因变量y有何两样吗?
甲:的确没啥两样,可函数定义中的"对于x在某个范围内的每一个确定的值,y都有唯一的值与它对应"作何解?
乙:你说当纤夫的"他"的速度确定下来后,船上的"她"的速度是不是随之唯一确定?
甲:这点没错。我想问的是函数定义中为什么要规定"x在某个范围内"取值?不能随意取一个值吗?
乙:不能。自变量的取值有时可以随意取一个值,有时却不能。好比纤夫在岸上走,他能随意往任何一处走吗?在碰到险滩时,他为了"爱"是不是应该选择某个安全的方向、路线,让船绕过险滩往安全地带拉?
甲:那当然了。可函数也会遇到"危险地带"吗?
乙:会的。你看在y=6/x中,x如果等于0,就没有意义,这里的"0"就是这个函数自变量x的"危险地带",此时我们说在这个函数中,自变量x的取值范围是x≠0。
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