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请你放一支燃着的蜡烛在隔你的嘴一米远的地方,倘若你向着那火焰吹一口气,这口气就会使得那火焰歪开、闪动,说不定因了你的那一口气很大,简直就将它吹熄了。
倘若你没有吹熄——就是吹熄了也不打紧,重新点着好了——请你将那支蜡烛放到隔你的嘴三米远的地方,你照样再向着那火焰吹一口气,它虽然也会歪开、闪动,却没有前一次的来得厉害了。
你一点不要怕麻烦,这是科学上的所谓实验的态度,无妨向着蜡烛走近去,又退远开来,你吹那火焰,看看它歪开和闪动的情形。
你一定不用费什么事,就可以证实你隔那火焰越远,它歪开得越少。
在这种情形,我们就说,火焰歪开的程度是蜡烛和嘴的距离的“函数”
。
我们还能够决定这个“函数”
的性质,我们说这种函数是“减函数”
。
火焰歪开的程度(函数),当蜡烛和嘴的距离渐渐“加大”
的时候,它却逐渐“减小”
。
现在,将蜡烛放在一定的地方,你自己也站好不要再走动,这样蜡烛和嘴的距离便是一定的了。
你再来吹那火焰,随着你那一口气的强些或弱些,火焰歪开的程度也就大些或小些。
这样看来,火焰歪开的程度,也是吹气的强度的函数。
不过,这个函数又是另外一种,性质和前面的有点不相同,我们说它是“增函数”
。
火焰歪开的程度(函数),当吹气的强度渐渐“加大”
的时候,它也逐渐“加大”
。
所以,一种现象可以不只是一种情景的函数,即如火焰歪开的程度是吹气的强度的增函数,又是蜡烛和嘴的距离的减函数。
在这里,我们有几点应当同时注意到:第一,火焰会歪开,是因为你在吹它;第二,歪开的程度有大小,是因为蜡烛和嘴的距离有远近,同着你吹的气有强弱。
倘使你不去吹,它自然不会歪开。
即或你去吹,蜡烛和嘴的距离,以及你吹的气的强弱,每次都是一样,那么,它的歪开也没有什么变化。
所以函数是随了别的数变的,别的数自己也得先会变才行。
穷书生不会做官,他的老婆自然也就当不来太太。
因为这样,这种自己变的数,我们称它为变量或变数。
火焰歪开的程度,我们说它是倚靠着两个变数的一个函数。
在平常的事情中,我们也能够找出这类函数来:你用一柄锤去敲钉子,那锤所加到钉子上的力量,就是锤的重量和它敲下去的速度这两个变量的增函数;还有火炉喷出的热力,就是炉孔的面积的减函数,因了炉孔加大,它就渐渐减弱。
其他的例子,你只要肯留意,随处都可以碰见。
你会觉得奇怪起来了吧!
数学是怎样一种精密、深奥的科学,从这种日常生活的事件当中,凭了一点简单的推理,怎么就能够扯到函数的数学的概念上去呢?怎么由我们的常识的解说,也可发现函数的意义呢?我们再来讲一个比较细密一些的例子。
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