資源描述:
《函數(shù)概念的產(chǎn)生及其歷史演變.doc》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、《第二章函數(shù)》整體學(xué)程指導(dǎo)集合作為近現(xiàn)代數(shù)學(xué)的“基本語言”被引入高中數(shù)學(xué)課程體系,利用它可以簡潔、準確地表述一些數(shù)學(xué)對象。本章是集合語言應(yīng)用的一個重要載體,是學(xué)習(xí)完集合語言后應(yīng)用語言表述數(shù)學(xué)問題、研究數(shù)學(xué)問題和解決數(shù)學(xué)問題的一次重要實踐和有力嘗試。函數(shù)分為兩個部分:函數(shù)的概念及基本性質(zhì)(第二章);指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)和冪函數(shù)(第三章);函數(shù)的概念和基本性質(zhì)(單調(diào)性、奇偶性)解讀:該部分學(xué)習(xí)意在通過對函數(shù)基本概念的理解(函數(shù)的概念)、鞏固(分段函數(shù))和加深(映射的概念)(教材中先函數(shù)后映射遵循概念發(fā)展的歷史過程);基本性質(zhì)的學(xué)習(xí)(為什要
2、只重點研究函數(shù)的這幾個性質(zhì)?水滸傳里有108將,但是只對武松、魯智深、林沖等十幾個人著力刻畫,這是文學(xué)家的方法,也是數(shù)學(xué)家的方法。函數(shù)(Function)本部分學(xué)習(xí)的目的是通過學(xué)習(xí)形成函數(shù)研究的一般方法和套路?;境醯群瘮?shù)(指數(shù)、對數(shù)、冪函數(shù))解讀:該部分學(xué)習(xí)是在形成函數(shù)研究的一般方法之后對方法的有力嘗試,在嘗試中不斷加深對函數(shù)研究一般方法的認識和理解。數(shù)學(xué)內(nèi)部發(fā)展(函數(shù)的零點、二分法求方程近似解)函數(shù)的應(yīng)用(數(shù)學(xué)發(fā)展的兩條主線都涉及了)社會現(xiàn)實需要(解決社會與生活中的實際問題)第一節(jié):函數(shù)概念的起源及其歷史演變我們要參觀的景點:(
3、Thescenerywe’llvisit)1.函數(shù)的概念是什么?(What?)2.為什么要建立函數(shù)的概念?(Why?)3.函數(shù)的概念是如何建立的?函數(shù)概念的建立經(jīng)歷了怎樣的歷史演變過程?(How?)景點一:函數(shù)的概念是什么?函數(shù)的概念是如何建立的?函數(shù)概念是全部數(shù)學(xué)概念中最重要的概念之一,縱觀300年來函數(shù)概念的發(fā)展,眾多數(shù)學(xué)家從集合、代數(shù)、對應(yīng)、集合的角度不斷賦予函數(shù)概念以新的思想,從而推動了整個數(shù)學(xué)的發(fā)展?!竟ぷ鲉?】函數(shù)概念的第一次抽象認識(解析式說)案例1:圓的面積與圓半徑的關(guān)系;案例2:銳角與銳角互余,與的關(guān)系;案例3:氣
4、體的質(zhì)量一定時,它的體積與它的密度之間的關(guān)系;【思考1】上述的每一個問題在變化過程中,誰是常量,誰是變量?都涉及幾個變量?【思考2】兩個變量之間的關(guān)系是通過什么來刻畫的?【思考3】綜合思考1和思考2的解答,總結(jié)上述例子變量間關(guān)系的共同特點?【早期函數(shù)概念】十七世紀伽俐略在《兩門新科學(xué)》一書中,幾乎從頭到尾包含著函數(shù)或稱為變量的關(guān)系這一概念,用文字和比例的語言表達函數(shù)的關(guān)系。1673年前后笛卡爾在他的解析幾何中,已經(jīng)注意到了一個變量對于另一個變量的依賴關(guān)系,但由于當時尚未意識到需要提煉一般的函數(shù)概念。1718年約翰·貝努利對函數(shù)概念進
5、行了明確定義:由任一變量和常數(shù)的任一形式所構(gòu)成的量(是歷史上第一個正式發(fā)表的明確的函數(shù)定義),貝努利把變量和常量按任何方式構(gòu)成的量叫“的函數(shù)”。歐拉在《無窮分析引論》(1748)中給出的函數(shù)定義是:“一個變量的函數(shù)是由該變量和一些數(shù)或常量以任何方式組成的解析式。”【總結(jié)】十七和十八世紀的數(shù)學(xué)家對函數(shù)問題的認識上有著共同的思考:函數(shù)就是解析式局限性:并不是所有的函數(shù)關(guān)系都能用表達式表示,沒有解析式的能算作函數(shù)嗎?【工作單2】函數(shù)概念的第二次抽象認識(變量的依賴說)案例1:【思考1】表格中有變量嗎?有幾個變量?是什么?【思考2】當年份確
6、定時,相應(yīng)年份的人口數(shù)是否確定?那么你能根據(jù)表格寫出1949~1999年年份與我國人口數(shù)的關(guān)系式嗎?案例2:【思考1】統(tǒng)計圖中有變量嗎?有幾個變量?是什么?【思考2】當時間確定時,相應(yīng)的溫度是否確定?你能寫出溫度隨時間變化的關(guān)系式嗎?【思考】綜合上述思考題的解答,總結(jié)上述例子變量間關(guān)系的共同特點?歐拉在《微分學(xué)原理》(1755)序言中給出的定義是:”如果某個量依賴于另一個量,當后面這個量變化時,前面這個量也隨之變化,則前面這個量稱為后面這個量的函數(shù)??偨Y(jié):函數(shù)表示的是變量的一種依賴關(guān)系。局限性:并不是所有變量之間都具有依賴性的,即在
7、解析式中找不到的對應(yīng)關(guān)系的能算作函數(shù)嗎?【工作單3】函數(shù)概念的第三次抽象認識(變量的對應(yīng)說)案例:某市出租汽車的收費標準如下:在(含)路程按起步價11元收費,超過的路程按2.4元/收費,試問:某次乘坐出租汽車路程為和時,收費分別是多少?如果是呢?【思考1】上述問題有變量嗎?有幾個變量?分別是什么?【思考2】上述兩個變量是否一定具有依賴關(guān)系?【思考】綜合上述思考題的解答,總結(jié)上述例子變量間關(guān)系的特點?【十九世紀函數(shù)概念——變量對應(yīng)關(guān)系下的函數(shù)】1823年柯西從定義變量開始給出了函數(shù)的定義,同時指出,函數(shù)不一定要有解析表達式,不過他仍然
8、認為函數(shù)關(guān)系可以用多個解析式來表示,這是一個很大的局限,突破這一局限的是杰出數(shù)學(xué)家狄利克雷。1837年狄利克雷認為怎樣去建立與之間的關(guān)系無關(guān)緊要,他拓廣了函數(shù)概念,指出:“對于在某區(qū)間上的每一個確定的值,都有一個確定的值,那么叫做的函