你對函數的理解是什麼?

控江中學(高中)的面試題。隨便談,不限於數學意義上的「函數」。個人認為是對變化的處理(或分析、或歸納)


一些箭頭


函數就是:可以根據輸入來輸出的一種規則。

為防挑刺,特此指出,如果輸入不對,可能就沒輸出了。


從英語原詞function來理解,函數就是一個實現某種功能的工具(盒子),用圖表示會更加直觀:

函數d就是一個盒子,將輸入的x轉化為輸出的y(該圖引用自Coursera課程:Calculus:Single Variable)


函數就是變數間的相互關係。在現實生活中,就是所謂的「規律」。


作為程序員經常和function打交道,感覺數學函數和程序函數都是一個概念,就是一個現實模型的抽象,數學上的或者程序上的,都滿足各種不同的輸入以獲得結果。其實在我看來這個世界都是各種各樣的『函數』,各種各樣的經驗就是函數,NB的人能用他們應付各種各樣的情況,同時對自己的函數進行修正。。


以下純屬胡編亂造應激扯蛋:

函數,含於數,出於數。一個或者幾個自變數,加上一個變換關係,也許結果可以預知,抑或無法預測。函數就是那個變換關係,有時候我們可以用人類的符號系統來定量表示,但是更多的時候它會超出人類的認知能力。確定的函數是一種規律,規律無法被改變,但是可以被利用,從而創造一個更美好的世界。而不能認知的那部分函數是人類認識的局限,認識具有反覆性、無限性和上升性,認識的局限能夠激勵人類探索的腳步向前,推動科學發展。函數不僅僅是幾個公式或者表格圖像,它是全部的歷史、現在以及未來,是人類全部的希望和輝煌。


記得當時初中考試完之後有好多時間,然而當時沒有網路啥的,覺得無聊就想著學點什麼。當時的時候自己手裡有別人留下來得高中數學書,初中數學都一直考接近滿分的,想著高中數學沒什麼難的,就自己看起來。前面都感覺非常簡單牙,但是一到函數那一章節就很蒙。完全不懂,非常困惑。當時也沒那麼發達,沒個地方問這是為什麼。

現在也回憶不起來當時為什麼不理解。似乎就是看到f很陌生,為什麼一個字元f能有那麼大能力,一會讓x 等於1, 一會讓x = 2. 既然f是映射,那麼2反過來對應的x為什麼有時候還不能確定。為什麼這個要是f 表示。現在一些基本概念熟悉了當然不會有這樣的問題。但當時就是不知道,不夠高中之後在課上就很容易理解了。而且後來完全沒障礙。(現在回想起來,應該是小時候接觸的其它知識太少了,除了課堂上掌握的很好,其它的都沒見過也沒學習過。自學新的東西適應力不夠。)嘮叨這麼多,我嘗試從開始解釋下函數的概念。

函數在數學上的定義:給定一個數集A,對A施加對應法則f,記作f(A),得到另一數集B,也就是B=f(A).那麼這個關係式就叫函數關係式,簡稱函數.

上面是百度上面函數的定義。從定義上面很容易讓人不理解函數是什麼。因為它是一個嚴格的數學表達,是抽象中的抽象。你會遇到很多難以理解的名詞「數集」,「施加對應法則」,「關係式」,「函數關係式」。後面有「映射」,「自變數」,「應變數」等。光函數這個字都很複雜,不是我們平時看到的西瓜,梨子這麼真切。因為我們見過,吃到過。所以你看到」西瓜「這個詞,我們就知道」哦,就是那個綠綠圓圓帶條紋的,然后里面紅色可以吃的「。然而看到」函數「,感覺只能是」這是什麼鬼!!「

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邪惡的定義:

西瓜(學名:Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum. et Nakai)一年生蔓生藤本;莖、枝粗壯,具明顯的棱。卷鬚較粗壯,具短柔毛,葉柄粗,密被柔毛;葉片紙質,輪廓三角狀卵形,帶白綠色,兩面具短硬毛,葉片基部心形。雌雄同株。雌、雄花均單生於葉腋。雄花花梗長3-4厘米,密被黃褐色長柔毛;花萼筒寬鐘形;花冠淡黃色;雄蕊近離生,花絲短,葯室折曲。雌花:花萼和花冠與雄花同;子房卵形,柱頭腎形。果實大型,近於球形或橢圓形,肉質,多汁,果皮光滑,色澤及紋飾各式。種子多數,卵形,黑色、紅色,兩面平滑,基部鈍圓,通常邊緣稍拱起,花果期夏季。

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但是你真的知道西瓜是什麼嗎? 你如果看到西瓜上面的定義,你也會感覺」這是什麼鬼!!「,定義是一種嚴格的數學表達,要求是邏輯嚴謹自洽。理解要求的是通俗易懂。這就是嚴格定義和理解的差距。要理解函數需要從具體例子,然後不斷自己反問中慢慢習得這個模糊的概念。這個過程實際是一個慢慢將將概念從模糊好具體的過程,當理解到達一定程度就可以總結規律,抽象成定義了。

我們先從理解最簡單地例子開始:

f (x) = x + 1

給定一個x的值,那麼右邊的式子的值為2,那麼f(x) 就是2。f 就是連接1 和 2的一個函數。f除了連接1 和2的關係,也同時可以連接1.1和 2.1等等。

但是你以為你見到上面的例子就理解函數概念了么?沒有! 比方說你知道西瓜是綠色的,也是圓的。但是給你一個綠色的圓的東西,你就能一定知道是西瓜么?不行!所以你必須多看不同種類的西瓜,也看看冬瓜,南瓜這種相似的物種,然後你西瓜的概念就清晰起來。

函數的種類是很多的,可以是用式子表示,也可以用圖表表示。廣義一點,輸入可以是數,也可以是任何東西。我可以說函數f(x) = 「智商的大小」,x表示人。那麼f就相當於給出對應每個人,即x的智商大小。函數(英文:function),實際就是一種關係的連接,數學上稱之為映射。

也就是說如果你要用非數學的語言,給一個完全不懂數學概念的人講解函數,那麼就給出各種對應關係。慢慢的他腦中就會模模糊糊有一種感覺,好像這樣子就是一個函數。如果真讓他說什麼是函數,那就說不出來。這時候定義就有用了!我們再回顧下函數的概念。

「給定一個數集A,對A施加對應法則f,記作f(A),得到另一數集B,也就是B=f(A).那麼這個關係式就叫函數關係式,簡稱函數. 」

那麼什麼是函數,對這樣一個問題,如果是要嚴格回答,就是將上面數學定義說出來。然而這樣說你也不知道自己理解了沒,面試官也不知道你理解沒。那麼你就需要列舉例子。那麼這時候你列舉的例子的水平就知道你對函數概念的理解程度。其實對應的是你見過多少多少種函數,是否理解那種奇怪的對應關係也是函數。平時多理考為什麼,理解了,那麼這些就能在別人問的時候反應過來。

所以你如果回答「個人認為是對變化的處理(或分析、或歸納)」,我覺得你理解有偏差,你見過一些函數,但是僅僅從見過的一點點函數中獲得一點感覺上得認知。你可以看看更多函數是什麼,可以嘗試列舉例子來回答,(更準確說是來思考),這個問題。

上面有一個回答的圖非常好,但這個圖能在你理解了函數基礎上更加強你的理解

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既然高中的時候是必然要重新講解概念,希望不要因為只是不懂這個概念而失去了上高中的機會。

我初中的時候真的是完全不理解函數的概念,所以樓主不需要慌張。看多了自然慢慢理解更深了。


自變數進去,因變數出來

就像一個車床,可以」加工「一些東西

不過這些東西,可以是數字,變數,甚至是另一些函數,基本上可以是一切東西

車床有很多種,每一種都有固定類型的原材料和最終產品

一旦車床固定,丟進去任意一種合法的(在定義域中的)原料,就必然會有一種預先設定好的產品出來

通過這種加工的過程,自變數和因變數之間就建立了一種關係(映射),但是函數本身並不是這種關係,而是產生這種關係的過程


一個盒子,這邊一個猩猩進去了,另一邊一個人出來了


從數理的方面看,函數是等號兩邊對應關係的統稱。

從文史的角度看,要把函數這個詞拆開,函,是古代錢幣的中間的圓孔方孔的名稱,用來穿過繩子之用,所以函字就有連貫聯通的意思,如信函 邀請函,就是一些聯繫用的物件。

函數的意思,不言而喻。


反映對映關係 初中

對序列的抽象 高中

抽象的一種 大學


映射

簡稱「射」


這個題出得太無趣了。單單一個函數有啥好說的。

應該這麼問:隨機變數(random variable)是函數(function)么?

或者這麼問:說說你對函數(function)、泛函(functional)、運算元(operator)、映射(map)的理解……或許,還可以加上二元關係(binary relation)……嗯哼。


個人理解:

函數就是一種對應關係, 稍微具體一點說就是從一個集合(定義域)中元素到另一個集合(值域)中元素之間的對應關係, 這個對應關係必須滿足給定點的對應點是唯一確定的.

比如, 函數 f(x)=2*x, 是一個從實數域到實數域的對應關係. 在定義域上找一個點 x, 根據這個對應關係可以找到它對應的那個點就是值域上的 2x, 且此時在 x 給定的情況下, 2x 是唯一確定的.

當然, 定義域和值域不僅僅限於實數域或者其子集, 複數域也是, 甚至任意的集合都可以算. 所以, 如果定義了一種對應關係, 使得我任意給你一條狗, 你能唯一的指定一隻貓與其對應, 那麼, 這也算函數.

至於函數的很多性質, 比如連續性什麼的, 需要其他的附加條件才能給出.


口頭描述:

函有盒子的意思。

函數就是放進去一個數字後產出一個數字的盒子。

ps:這個盒子只能處理數字,產出也只有數字。

書面化描述:函數是映射的一種。是實數集X(或其子集)到實數集Y的映射。

它是數到數的變換過程。

而映射還有泛函(非空集到數集的映射)就是元素到數,元素不一定是數字。

還有種映射叫變換(非空集X到他自身),元素集合到他本身。


函數是一種特殊的映射;

映射是一種特殊的關係;

關係是一種特殊的集合。

反正說到底都是集合。


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