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第51章 函数概念入门 将抽象转化为图像的魔法(第1页)

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凌凡的“数学筑基工程”

在实数、代数式、方程与不等式的领域里深耕细作,如同一个耐心的农夫,将曾经贫瘠荒芜的土地一寸寸翻垦、施肥,变得松软而肥沃。

那种对数字和符号的掌控感日益增强,做起初中的基础题来,甚至有一种“大材小用”

的游刃有余。

然而,他知道,数学世界的广阔远不止于此。

高中数学与初中数学一个显着的分水岭,就是一个更加抽象、强大,也让无数学生头疼的概念——函数(function)。

课本上对函数的定义严谨而冰冷:“设a,b是非空的数集,如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合a中的任意一个数x,在集合b中都有唯一确定的数y和它对应,那么就称f:a→b为从集合a到集合b的一个函数……”

凌凡反复读了几遍,每个字都认识,但连在一起,就像一堆坚硬的石子塞进脑子里,硌得生疼,难以消化。

“对应关系”

、“任意”

、“唯一确定”

……这些词汇抽象得令人抓狂。

他尝试用“错题五步法”

来攻克这个概念本身,但发现无处下手——这不是一个具体的“题”

他又看向那张巨大的思维导图,在“函数”

这个主干分支下,还只有孤零零的几个关键词,像一片未开垦的荒地。

迷茫之际,他再次想起了陈景先生。

他没有直接去图书馆找人,而是尝试着模拟陈景先生的思维方式来思考:“函数…到底是个什么东西?它为什么重要?能不能用更直观的方式去理解它?”

突然,一个念头击中了他:图像!

数学书上那些弯弯曲曲的线条图,他以前从来懒得看,觉得那是另一种天书。

但现在,他意识到,也许那些图像,正是理解函数这把抽象锁匙的可视化钥匙!

他立刻行动起来。

番茄钟计时器设定25分钟。

目标:不看定义,通过图像,反推函数是什么。

他翻到课本函数章节的开始,那里有几个最基础的函数图像:1y=x(一条斜率为1的直线,穿过原点)2y=x2(一条开口向上的抛物线)3y=1x(分散在两支上的双曲线)他拿出干净的坐标纸和彩笔,决定亲手把这些图像画出来。

这不是简单的描点,而是带着问题去画:“对于每一个x的值,y是怎么变的?”

第一个函数:y=x他取x=-2,-1,0,1,2。

计算y值:-2,-1,0,1,2。

在坐标纸上点出点:(-2,-2),(-1,-1),(0,0),(1,1),(2,2)。

然后用直尺将这些点连起来。

“魔法”

出现了:这些点竟然完美地落在一条笔直的斜线上!

他尝试取x=05,y=05,点上去,依然在这条线上!

感悟:这个函数就像一个绝对公平的转换器,输入什么,就原样输出什么。

图像就是一条坦诚无比的直线。

第二个函数:y=x2取同样的x值:-2,-1,0,1,2。

计算y值:4,1,0,1,4。

点出:(-2,4),(-1,1),(0,0),(1,1),(2,4)。

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