函数的发展历史

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函数发展的历史~

随机过程的发展

随时间推进的随机现象的数学抽象。例如,某地第n年的年降水量xn由于受许多随机因素的影响,它本身具有随机性,因此便是一个随机过程。类似地,森林中某种动物的头数,液体中受分子碰撞而作布朗运动的粒子位置,百货公司每天的顾客数,等等,都随时间变化而形成随机过程。严格说来,现实中大多数过程都具有程度不同的随机性。
气体分子运动时,由于相互碰撞等原因而迅速改变自己的位置与速度,其运动的过程是随机的。人们希望知道,运动的轨道有什么性质(是否连续、可微等等)?分子从一点出发能达到某区域的概率有多大?如果有两类分子同时运动,由于扩散而互相渗透,那么扩散是如何进行的,要经过多久其混合才会变得均匀?又如,在一定时间内,放射性物质中有多少原子会分裂或转化?电话交换台将收到多少次呼唤?机器会出现多少次故障?物价如何波动?这些实际问题的数学抽象为随机过程论提供了研究的课题。
一些特殊的随机过程早已引起注意,例如1907年前后,Α.Α.马尔可夫研究过一列有特定相依性的随机变量,后人称之为马尔可夫链(见马尔可夫过程);又如1923年N.维纳给出了布朗运动的数学定义(后人也称数学上的布朗运动为维纳过程),这种过程至今仍是重要的研究对象。虽然如此,随机过程一般理论的研究通常认为开始于30年代。1931年,Α.Η.柯尔莫哥洛夫发表了《概率论的解析方法》;三年后,Α.Я.辛钦发表了《平稳过程的相关理论》。这两篇重要论文为马尔可夫过程与平稳过程奠定了理论基础。稍后,P.莱维出版了关于布朗运动与可加过程的两本书,其中蕴含着丰富的概率思想。1953年,J.L.杜布的名著《随机过程论》问世,它系统且严格地叙述了随机过程的基本理论。1951年伊藤清建立了关于布朗运动的随机微分方程的理论(见随机积分),为研究马尔可夫过程开辟了新的道路;近年来由于鞅论的进展,人们讨论了关于半鞅的随机微分方程;而流形上的随机微分方程的理论,正方兴未艾。60年代,法国学派基于马尔可夫过程和位势理论中的一些思想与结果,在相当大的程度上发展了随机过程的一般理论,包括截口定理与过程的投影理论等,中国学者在平稳过程、马尔可夫过程、鞅论、极限定理、随机微分方程等方面也做出了较好的工作。
研究随机过程的方法是多样的,主要可分为两大类:一是概率方法,其中用到轨道性质、停时、随机微分方程等;另一是分析方法,工具是测度论、微分方程、半群理论、函数论、希尔伯特空间等。但许多重要结果往往是由两者并用而取得的。此外,组合方法、代数方法在某些特殊随机过程的研究中也起一定的作用。研究的主要课题有:多指标随机过程、流形上的随机过程与随机微分方程以及它们与微分几何的关系、无穷质点马尔可夫过程、概率与位势、各种特殊过程的专题讨论等。
随机过程论的强大生命力来源于理论本身的内部,来源于其他数学分支如位势论、微分方程、力学、复变函数论等与随机过程论的相互渗透和彼此促进,而更重要的是来源于生产活动、科学研究和工程技术中的大量实际问题所提出的要求。目前随机过程论已得到广泛的应用,特别是对统计物理、放射性问题、原子反应、天体物理、化学反应、生物中的群体生长、遗传、传染病问题、排队论、信息论、可靠性、经济数学以及自动控制、无线电技术等的作用更为显著。
随机过程的定义 设 (Ω,F,p)为概率空间(见概率),T为指标t的集合(通常视t为时间),如果对每个t∈T,有定义在Ω上的实随机变量x(t)与之对应,就称随机变量族x=为一随机过程(简称过程)。研究得最多的是T 为实数集R=(-∞,∞)的子集的情形;如果T为整数n的集,也称为随机序列。如果T是d维欧几里得空间Rd(d为大于1的正整数)的子集,则称x为多指标随机过程。
过程x实际上是两个变元(t,ω)(t∈T,ω ∈Ω)的函数,当t固定时,它是一个随机变量;当ω固定时,它是t的函数,称此函数为随机过程(对应于ω)的轨道或样本函数。
如不限于实值情况,可将随机变量与随机过程的概念作如下一般化:设(E,ε)为可测空间(即E为任意非空集,ε为E的某些子集组成的σ域),称x=(x(ω), ω∈Ω)为取值于E的随机元,如果对任一B∈ε,∈F。特别,如果为Rd中全体波莱尔集所成的σ域(称波莱尔域),则取值于Rd中的随机元即d维随机向量。如果其中RT为全体实值函数�0�6=(�0�6(t),t∈T)的集,而为包含一切RT中有限维柱集 的最小σ域,则取值于E的随机元x 即为上述的(实值)随机过程。如对每个t∈T,有取值于E 的随机元x(t)与之对应,则称为取值于E的随机过程。
以下如无特别声明,只讨论取值于(R 1,B1)的随机过程。
有穷维分布族 一维分布函数描述了随机变量取值的概率规律(见概率分布),对随机过程x=起类似作用的是它的全体有穷维分布函数:对任意 n个tj∈T,i=1,2,…,n,考虑的联合分布函数,,全体联合分布称为x 的有穷维分布族,它显然满足下列相容性条件:
① 对(1,2,…,n)的任一排列(λ1,λ2,…,λn),


② 若m<n,则。反之,有著名的柯尔莫哥洛夫定理:设已给T及一族分布函数如果它满足①、②,则必存在概率空间(Ω,F,p)及定义于其上的随机过程x,而且x的有穷维分布族重合于F。
从测度论的观点看,每一随机过程x=在(RT,BT)上产生一概率测度PX,称为x 的分布,它在上述柱集上的值就是
正态过程 有穷维分布都是正态分布的随机过程,又称高斯过程。就象一维正态分布被它的均值(见数学期望)和方差所确定一样,正态过程被它的均值函数m(t)=Ex(t)和协方差函数
λ(s,t)=Ex(s)x(t)-m(s)m(t)

所确定,其中λ(s,t)是对称非负定函数,即λ(s,t)=λ(t,s),而且对任意的 tj∈T及实数αj,1≤i≤n,有反之,对任给的有限实值函数m(t)和对称非负定函数λ(s,t),由柯尔莫哥洛夫定理可证,存在一个正态过程,以m(t)为其均值函数,以λ(s,t)为其协方差函数。
根据中心极限定理,许多实际问题中出现的随机过程可近似地视为正态过程。此外,正态过程有一系列的好性质,如它的最佳线性估计重合于条件期望,这一点在应用上是很方便的,既准确又便于计算。因此正态过程在实际中有广泛的应用,在无线电通讯及自动控制中尤为重要。为方便计,设m(t)呏0。任取tj,t∈T,用L(x(t1),x(t2), …,x(tn))表示由x(t1),x(t2),…,x(tn)的线性组合所构成的希尔伯特空间,x(t)在此空间上的投影记作


称为x(t)关于x(t1),x(t2),…,x(tn)的最佳线性估计,即线性最小均方误差估计;条件期望E(x(t)|x(t1),x(t2),…,x(tn))则是非线性的最小均方误差估计。对正态过程来讲,这两种估计以概率1相等。
可分性 设F是p-完备的,即F包含任何概率为零的集的一切子集。在随机过程的研究中,Ω的某些重要的子集并不能由事件(即F中的元素)经可列次集运算而得到。例如对一切若T不可列,则作为不可列多个事件的交,A未必是一个事件,也就谈不上它的概率。为了解决这类问题,杜布引进了随机过程可分性的概念。称过程x 关于T 的某一可列稠集Q可分(或简称可分),是指除了一个概率为零的集N外,x在每一t∈T 处的值,可以用限于Q的x在t附近的值来任意逼近;即任给不属于N的ω,存在∈Q,使得rj→t,且x(rj,ω)→x(t,ω)。所谓Q为T 的稠集,是指T 的每一点必是Q 中某个点列的极限。如果x 关于Q 可分,则可以证明上述的 A是一个事件,而且有p(A)=p()。如果过程x关于T的任一可列稠集都可分,则称x完全可分。
设x=与Y=为定义在概率空间(Ω,F,p),上的两个随机过程,如果对任何t∈T,p(x(t)=Y(t))=1,则称x与Y等价(x与Y互为修正);这时,x和Y有相同的有穷维分布族。虽然任给的过程 x未必可分,但杜布证明了下列重要结果:对任一过程x,必存在与它等价的可分过程Y 。因此在讨论仅与有穷维分布有关的性质时,可取一可分过程Y来代替x。
过程x称为随机连续,如果对任一t0∈T,在依概率收敛的意义下(见概率论中的收敛)有,对随机连续的过程x,必存在一个完全可分过程Y与之等价。
可测性 为了研究样本函数对t的积分等问题,需要x(t,ω)关于两个变量(t,ω)的可测性。设T是R中某区间,B(T)是T中全体波莱尔集所成的σ域,B(T)×F表示乘积σ域,μ=L×P表示勒贝格测度L(见测度论)与p的乘积测度,表示 B(T)×F关于μ的完备化σ域。
称随机过程x为可测的,如果对任一实数α,有: 称随机过程x 为波莱尔可测的,如果对任一实数α,有。如果过程x 随机连续,则必存在与x 等价的、可测而且完全可分的过程Y。
有时还需要更强的可测性。设给了F的一族子σ 域,其中T=R+=)×。
循序可测过程一定是适应的而且是波莱尔可测的,但逆之不然,除非样本函数性质较好。例如所有样本函数都右连续的适应过程一定是循序可测。使一切样本函数右连续的适应过程都可测的T×Ω上的最小σ域,称为可选σ域,关于可选σ域可测的过程称为可选过程。可见,可选可测性是比循序可测性更强的一种可测性。进一步,使一切样本函数连续的适应过程都可测的T ×Ω上的最小σ域,称为可料σ域,关于可料σ域可测的过程称为可料过程。这又是一种比可选可测性更强的可测性。可以证明,样本函数左连续的适应过程都是可料过程。
轨道性质 当人们观察物体作随机运动时,最感兴趣的问题之一是它的轨道性状,因此随机过程论中一个重要问题是研究轨道性质,例如探讨在什么条件下,过程的轨道x(t,ω), α≤t≤b,以概率1有界,或无第二类断点,或是阶梯函数,或是连续函数,等等。函数�0�6(t)在上无第二类断点是指:对每一个t0∈(α,b),存在左、右极限及 而在α、b)处,则存在单侧极限。
设过程可分,而且存在常数α>0,ε>0,с≥0,使得对任意的t∈,t+Δt∈,有,则过程的轨道以概率1在上一致连续。设可分过程随机连续,而且存在常数p>0,q>0,r>0,с≥0,使得对任意的α≤t1≤t2≤t3≤b,有


则过程的轨道以概率 1无第二类断点。正态过程的轨道性质有更好的结果:对均值函数m(t)呏0的可分正态过程,只要存在с≥0,α>0,使得
,

x的轨道就以概率1连续。
停时 这一概念的引进是随机过程论发展史中的一件大事,它带来了许多新的研究课题,而且扩大了理论的应用范围。早在1945年,J.L.杜布关于马尔可夫链的文章中已经有了停时的思想。60年代杜布、Ε.Б.登金(又译邓肯)、R.M.布卢门塔尔等应用停时于鞅及强马尔可夫过程的研究;70年代,由于法国概率论学派的工作而使停时的理论更加完善。
直观上,停时是描述某种随机现象发生的时刻,它是普通时间变量t的随机化。例如,灯泡的寿命、一场球赛持续的时间都可看成是停时。又如,作随机运动的粒子首次到达某集A 的时刻τ,τ(ω)=inf,且约定inf═=∞,当x 的轨道连续而且A是一个闭集时,τ就是一个停时,它是一个随机变量,而且对任何t≥0,∈σ。
一般地,设在可测空间(Ω,F)中已给F的一族单调、右连续、完备的子σ 域族,称定义在Ω上的非负可测函数τ=τ(ω)(可取+∞为值)为 停时,如果对任意 t≥0,总有∈。这一定义的直观背景是:把理解为到t为止的全部信息,一个可观测的随机现象发生的时刻τ是否不迟于t这一信息应包含在之中。
类似于,对停时τ可以定义σ域,其中为包含一切的最小σ域。Fτ可理解为过程到τ为止的全部信息。
停时有许多好的性质,例如,若τ1、τ2是停时,则τ1∨τ2、τ1∧τ2也是停时,其中,;还有,这里表示包含、的最小σ域;进一步,若是一列停时,则也是停时。更细致地研究停时,需要对其进行分类,重要的类型有可料时、绝不可及时等。
二阶过程 均值和方差都有限的实值或复值随机过程称为二阶过程。二阶过程理论的重要结果之一是它的积分表示。设F是可测空间(∧,A)上的有限测度,如果对每一A∈A,有一复值随机变量Z(A)与它对应,且满足:①E|Z(A)|2< ∞;②则称Z=为(∧,A)上的正交随机测度。定义在∧上、关于A可测而且关于F平方可积的函数全体记为L2(∧,A,F)。给了一个正交随机测度Z,一族函数,, 就可以产生一个二阶过程,满足
(1)

它的二阶矩为
。 (2)

反之,对给定的二阶过程,只要它的二阶矩有积分表示(2),就一定存在一个正交随机测度Z,使过程本身有积分表示(1)。(1)和(2)分别称为过程x和它的二阶矩的谱表示。对均方连续的实二阶过程,则有级数展开式 其中是标准正交实随机变量序列,即;δnm=0,n=m时,δnm=1),λn是积分方程的本征值,ψn是相应的本征函数
Γ(t,s)=Ex(t)x(s)。

特殊随机过程类 对过程的概率结构作各种假设,便得到各类特殊的随机过程。除上述正态过程、二阶过程外,重要的还有独立增量过程、马尔可夫过程、平稳过程、鞅点过程和分支过程等。贯穿这些过程类的有两个最重要最基本的过程,布朗运动和泊松过程,它们的结构比较简单,便于研究而应用又很广泛。从它们出发,可以构造出许多其他过程。这两种过程的轨道性质不同,前者连续而后者则是上升的阶梯函数。
广义过程 正如从普通函数发展到广义函数一样,随机过程也可发展到广义过程。设D为R上全体无穷次可微且支集有界的实值函数φ的集,定义在D上的连续线性泛函称为广义函数、全体广义函数的集记为Dx。考虑D×Ω上的二元函数x(φ,ω),如果对固定的ω,x(·,ω)∈Dx是广义函数,而对固定的φ,x(φ,·)是随机变量,则称为定义在(Ω,F,p)上的广义过程。它在φ1,φ2,…,φn上的联合分布为


全体这种联合分布构成了广义过程x的"有穷维分布族"。前两阶矩分别称为均值泛函


和相关泛函


根据有穷维分布族的性质,也可以定义特殊的广义过程类,象广义平稳过程、广义正态过程等。例如,若对D中任意有限个线性独立函数φ1,φ2,…,φn,有限维分布都是正态分布,则称x=为广义正态过程。

函数概念的发展历史  1.早期函数概念——几何观念下的函数
  十七世纪伽俐略(G.Galileo,意,1564-1642)在《两门新科学》一书中,几乎全部包含函数或称为变量关系的这一概念,用文字和比例的语言表达函数的关系。1673年前后笛卡尔(Descartes,法,1596-1650)在他的解析几何中,已注意到一个变量对另一个变量的依赖关系,但因当时尚未意识到要提炼函数概念,因此直到17世纪后期牛顿、莱布尼兹建立微积分时还没有人明确函数的一般意义,大部分函数是被当作曲线来研究的。
  1673年,莱布尼兹首次使用“function” (函数)表示“幂”,后来他用该词表示曲线上点的横坐标、纵坐标、切线长等曲线上点的有关几何量。与此同时,牛顿在微积分的讨论中,使用 “流量”来表示变量间的关系。
  2.十八世纪函数概念──代数观念下的函数
  1718年约翰??贝努利(Bernoulli Johann,瑞,1667-1748)在莱布尼兹函数概念的基础上对函数概念进行了定义:“由任一变量和常数的任一形式所构成的量。”他的意思是凡变量x和常量构成的式子都叫做x的函数,并强调函数要用公式来表示。
  1755,欧拉(L.Euler,瑞士,1707-1783) 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。”
  18世纪中叶欧拉(L.Euler,瑞,1707-1783)给出了定义:“一个变量的函数是由这个变量和一些数即常数以任何方式组成的解析表达式。”他把约翰??贝努利给出的函数定义称为解析函数,并进一步把它区分为代数函数和超越函数,还考虑了“随意函数”。不难看出,欧拉给出的函数定义比约翰??贝努利的定义更普遍、更具有广泛意义。
  3.十九世纪函数概念──对应关系下的函数
  1821年,柯西(Cauchy,法,1789-1857) 从定义变量起给出了定义:“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,其他变数的值可随着而确定时,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,同时指出对函数来说不一定要有解析表达式。不过他仍然认为函数关系可以用多个解析式来表示,这是一个很大的局限。
  1822年傅里叶(Fourier,法国,1768——1830)发现某些函数也已用曲线表示,也可以用一个式子表示,或用多个式子表示,从而结束了函数概念是否以唯一一个式子表示的争论,把对函数的认识又推进了一个新层次。
  1837年狄利克雷(Dirichlet,德,1805-1859) 突破了这一局限,认为怎样去建立x与y之间的关系无关紧要,他拓广了函数概念,指出:“对于在某区间上的每一个确定的x值,y都有一个或多个确定的值,那么y叫做x的函数。”这个定义避免了函数定义中对依赖关系的描述,以清晰的方式被所有数学家接受。这就是人们常说的经典函数定义。
  等到康托(Cantor,德,1845-1918)创立的集合论在数学中占有重要地位之后,维布伦(Veblen,美,1880-1960)用“集合”和“对应”的概念给出了近代函数定义,通过集合概念把函数的对应关系、定义域及值域进一步具体化了,且打破了“变量是数”的极限,变量可以是数,也可以是其它对象。
  4.现代函数概念──集合论下的函数
  1914年豪斯道夫(F.Hausdorff)在《集合论纲要》中用不明确的概念“序偶”来定义函数,其避开了意义不明确的“变量”、“对应”概念。库拉托夫斯基(Kuratowski)于1921年用集合概念来定义“序偶”使豪斯道夫的定义很严谨了。
  1930 年新的现代函数定义为“若对集合M的任意元素x,总有集合N确定的元素y与之对应,则称在集合M上定义一个函数,记为y=f(x)。元素x称为自变元,元素y称为因变元。”
  术语函数,映射,对应,变换通常都有同一个意思。
  但函数只表示数与数之间的对应关系,映射还可表示点与点之间,图形之间等的对应关系。可以说函数包含于映射。当然,映射也只是一部分。 [编辑本段]幂函数  幂函数的一般形式为y=x^a。
  如果a取非零的有理数是比较容易理解的,不过初学者对于a取无理数,则不太容易理解,在我们的课程里,不要求掌握如何理解指数为无理数的问题,因为这涉及到实数连续统的极为深刻的知识。因此我们只要接受它作为一个已知事实即可。
  对于a的取值为非零有理数,有必要分成几种情况来讨论各自的特性:
  首先我们知道如果a=p/q,q和p都是整数,则x^(p/q)=q次根号(x的p次方),如果q是奇数,函数的定义域是R,如果q是偶数,函数的定义域是[0,+∞)。当指数n是负整数时,设a=-k,则x=1/(x^k),显然x≠0,函数的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞).因此可以看到x所受到的限制来源于两点,一是有可能作为分母而不能是0,一是有可能在偶数次的根号下而不能为负数,那么我们就可以知道:
  排除了为0与负数两种可能,即对于x>0,则a可以是任意实数;
  排除了为0这种可能,即对于x0的所有实数,q不能是偶数;
  排除了为负数这种可能,即对于x为大于且等于0的所有实数,a就不能是负数。
  总结起来,就可以得到当a为不同的数值时,幂函数的定义域的不同情况如下:
  如果a为任意实数,则函数的定义域为大于0的所有实数;
  如果a为负数,则x肯定不能为0,不过这时函数的定义域还必须根据q的奇偶性来确定,即如果同时q为偶数,则x不能小于0,这时函数的定义域为大于0的所有实数;如果同时q为奇数,则函数的定义域为不等于0 的所有实数。
  在x大于0时,函数的值域总是大于0的实数。
  在x小于0时,则只有同时q为奇数,函数的值域为非零的实数。
  而只有a为正数,0才进入函数的值域。
  由于x大于0是对a的任意取值都有意义的,因此下面给出幂函数在第一象限的各自情况.
  可以看到:
  (1)所有的图形都通过(1,1)这点。
  (2)当a大于0时,幂函数为单调递增的,而a小于0时,幂函数为单调递减函数。
  (3)当a大于1时,幂函数图形下凹;当a小于1大于0时,幂函数图形上凸。
  (4)当a小于0时,a越小,图形倾斜程度越大。
  (5)a大于0,函数过(0,0);a小于0,函数不过(0,0)点。
  (6)显然幂函数无界。 [编辑本段]高斯函数  设x∈R , 用 [x]或int(x)表示不超过x 的最大整数,并用表示x的非负纯小数,则 y= [x] 称为高斯(Guass)函数,也叫取整函数。
  任意一个实数都能写成整数与非负纯小数之和,即:x= [x] + (0≤<1) [编辑本段]复变函数  复变函数是定义域为复数集合的函数。
  复数的概念起源于求方程的根,在二次、三次代数方程的求根中就出现了负数开平方的情况。在很长时间里,人们对这类数不能理解。但随着数学的发展,这类数的重要性就日益显现出来。复数的一般形式是:a+bi,其中i是虚数单位。
  以复数作为自变量的函数就叫做复变函数,而与之相关的理论就是复变函数论。解析函数是复变函数中一类具有解析性质的函数,复变函数论主要就研究复数域上的解析函数,因此通常也称复变函数论为解析函数论。
  复变函数论的发展简况
  复变函数论产生于十八世纪。1774年,欧拉在他的一篇论文中考虑了由复变函数的积分导出的两个方程。而比他更早时,法国数学家达朗贝尔在他的关于流体力学的论文中,就已经得到了它们。因此,后来人们提到这两个方程,把它们叫做“达朗贝尔-欧拉方程”。到了十九世纪,上述两个方程在柯西和黎曼研究流体力学时,作了更详细的研究,所以这两个方程也被叫做“柯西-黎曼条件”。
  复变函数论的全面发展是在十九世纪,就像微积分的直接扩展统治了十八世纪的数学那样,复变函数这个新的分支统治了十九世纪的数学。当时的数学家公认复变函数论是最丰饶的数学分支,并且称为这个世纪的数学享受,也有人称赞它是抽象科学中最和谐的理论之一。
  为复变函数论的创建做了最早期工作的是欧拉、达朗贝尔,法国的拉普拉斯也随后研究过复变函数的积分,他们都是创建这门学科的先驱。
  后来为这门学科的发展作了大量奠基工作的要算是柯西、黎曼和德国数学家维尔斯特拉斯。二十世纪初,复变函数论又有了很大的进展,维尔斯特拉斯的学生,瑞典数学家列夫勒、法国数学家彭加勒、阿达玛等都作了大量的研究工作,开拓了复变函数论更广阔的研究领域,为这门学科的发展做出了贡献。
  复变函数论在应用方面,涉及的面很广,有很多复杂的计算都是用它来解决的。比如物理学上有很多不同的稳定平面场,所谓场就是每点对应有物理量的一个区域,对它们的计算就是通过复变函数来解决的。
  比如俄国的茹柯夫斯基在设计飞机的时候,就用复变函数论解决了飞机机翼的结构问题,他在运用复变函数论解决流体力学和航空力学方面的问题上也做出了贡献。
  复变函数论不但在其他学科得到了广泛的应用,而且在数学领域的许多分支也都应用了它的理论。它已经深入到微分方程、积分方程、概率论和数论等学科,对它们的发展很有影响。
  复变函数论的内容
  复变函数论主要包括单值解析函数理论、黎曼曲面理论、几何函数论、留数理论、广义解析函数等方面的内容。
  如果当函数的变量取某一定值的时候,函数就有一个唯一确定的值,那么这个函数解就叫做单值解析函数,多项式就是这样的函数。
  复变函数也研究多值函数,黎曼曲面理论是研究多值函数的主要工具。由许多层面安放在一起而构成的一种曲面叫做黎曼曲面。利用这种曲面,可以使多值函数的单值枝和枝点概念在几何上有非常直观的表示和说明。对于某一个多值函数,如果能作出它的黎曼曲面,那么,函数在离曼曲面上就变成单值函数。
  黎曼曲面理论是复变函数域和几何间的一座桥梁,能够使我们把比较深奥的函数的解析性质和几何联系起来。近来,关于黎曼曲面的研究还对另一门数学分支拓扑学有比较大的影响,逐渐地趋向于讨论它的拓扑性质。
  复变函数论中用几何方法来说明、解决问题的内容,一般叫做几何函数论,复变函数可以通过共形映象理论为它的性质提供几何说明。导数处处不是零的解析函数所实现的映像就都是共形映象,共形映像也叫做保角变换。共形映象在流体力学、空气动力学、弹性理论、静电场理论等方面都得到了广泛的应用。
  留数理论是复变函数论中一个重要的理论。留数也叫做残数,它的定义比较复杂。应用留数理论对于复变函数积分的计算比起线积分计算方便。计算实变函数定积分,可以化为复变函数沿闭回路曲线的积分后,再用留数基本定理化为被积分函数在闭合回路曲线内部孤立奇点上求留数的计算,当奇点是极点的时候,计算更加简洁。
  把单值解析函数的一些条件适当地改变和补充,以满足实际研究工作的需要,这种经过改变的解析函数叫做广义解析函数。广义解析函数所代表的几何图形的变化叫做拟保角变换。解析函数的一些基本性质,只要稍加改变后,同样适用于广义解析函数。
  广义解析函数的应用范围很广泛,不但应用在流体力学的研究方面,而且象薄壳理论这样的固体力学部门也在应用。因此,近年来这方面的理论发展十分迅速。
  从柯西算起,复变函数论已有170多年的历史了。它以其完美的理论与精湛的技巧成为数学的一个重要组成部分。它曾经推动过一些学科的发展,并且常常作为一个有力的工具被应用在实际问题中,它的基础内容已成为理工科很多专业的必修课程。现在,复变函数论中仍然有不少尚待研究的课题,所以它将继续向前发展,并将取得更多应用。
  upcase 字符型 使小写英文字母变为大写 字符型
  downcase 字符型 使大写英文字母变为小写 字符型 [编辑本段]阶梯函数  形如阶梯的具有无穷多个跳跃间断点的函数. [编辑本段]反比例函数  表达式为 y=k/x(k为常数且k≠0) 的函数,叫做反比例函数。
  反比例函数的其他形式:y=k/x=k·1/x=kx-1
  反比例函数的特点:y=k/x→xy=k
  自变量x的取值范围是不等于0的一切实数。
  反比例函数图像性质:
  反比例函数的图像为双曲线。
  反比例函数关于原点中心对称,关于坐标轴角平分线轴对称,另外,从反比例函数的解析式可以得出,在反比例函数的图像上任取一点,向两个坐标轴作垂线,这点、两个垂足及原点所围成的矩形面积是定值,为∣k∣,即k的绝对值。
  如图,上面给出了k分别为正和负(2和-2)时的函数图像。
  当 k >0时,反比例函数图像经过一,三象限,因为在同一支反比例函数图像上,y随x的增大而减小所以又称为减函数
  当k <0时,反比例函数图像经过二,四象限,因为在同一支反比例函数图像上,y随x的增大而增大所以又称为增函数
  倘若不在同一象限,则刚好相反。
  由于反比例函数的自变量和因变量都不能为0,所以图像只能无限向坐标轴靠近,无法和坐标轴相交。
  知识点:
  1.过反比例函数图象上任意一点作两坐标轴的垂线段,这两条垂线段与坐标轴围成的矩形的面积为| k |。
  2.对于双曲线y= k/x,若在分母上加减任意一个实数m (即 y=k/x(x±m)m为常数),就相当于将双曲线图象向左或右平移m个单位。(加一个数时向左平移,减一个数时向右平移) [编辑本段]程序设计中的函数  许多程序设计语言中,可以将一段经常需要使用的代码封装起来,在需要使用时可以直接调用,这就是程序中的函数。比如在C语言中:
  int max(int x,int y)
  {
  return(x>y?x:y;);
  }
  就是一段比较两数大小的函数,函数有参数与返回值。C++程序设计中的函数可以分为两类:带参数的函数和不带参数的函数。这两种参数的声明、定义也不一样。
  带有(一个)参数的函数的声明:
  类型名标示符+函数名+(类型标示符+参数)
  {
  }
  不带参数的函数的声明:
  void+函数名()
  {
  }
  花括号内为函数体。
  带参数的函数有返回值,不带参数的没有返回值。
  C++中函数的调用:函数必须声明后才可以被调用。调用格式为:函数名(实参)
  调用时函数名后的小括号中的实参必须和声明函数时的函数括号中的形参个数相同。
  有返回值的函数可以进行计算,也可以做为右值进行赋值。
  #include
  using namespace std;
  int f1(int x, inty)
  {int z;  return x+y;  }
  void main()
  {cout  }
  C语言中的部分函数
  main(主函数)
  max(求最大数的函数)
  scanf(输入函数)
  printf(输出函数)

函数的发展应该是从古代这个西方的时候发明的吧,反正现在我们只学习,很少去追溯它的发展源头了。

函数在数学上的定义:给定一个非空的数集A,对A施加对应法则f,记作f(A),得到另一数集B,也就是B=f(A).那么这个关系式就叫函数关系式,简称函数。

函数的发展历史,反正自我学习函数以来,也不知道他从啥时候发展开来的,反正应该历史比较久远了


函数的发展历史视频

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