Scratch绘制美妙函数曲线
2020-08-06白二娃
电脑报 2020年29期
白二娃
不知你还记得百岁山有个美少女给路边老头送水的广告吗?是不是不明所以?其实这个广告讲述的是一个“笛卡尔曲线”的爱情故事。
1649年18岁的瑞典公主克里斯汀在斯德哥尔摩的街头邂逅了52岁穷困潦倒的数学家笛卡尔。闲谈后,公主聘请笛卡尔成为自己的数学老师,教授她研究数学的新领域——直角坐标系。两人在教学中彼此产生爱慕之心,这事被国王知道后下令流放笛卡尔,软禁克里斯汀。笛卡尔直到去世依然坚持写信给公主,可惜这些信都被国王拦截了。笛卡尔去世前的最后一封信中写了一个特殊的方程式r=a(1-sinθ),因为没人能看懂国王就把这封信给了公主。公主解开这个方程式得到了一个心形曲线,也知道了笛卡尔的心意,这就是著名的“笛卡尔曲线”(图1)。

我们根据一些简单的函数方程式就可以绘制出美妙的曲线,但是在计算机没有普及的时候,绘制函数曲线是很复杂的工作(图2)。

1. 函数的概念
数学中“函数”的定义:给定一个数集A,假设其中的元素为x。现对A中的元素x施加对应法则f,记作f(x),得到另一数集B。假设B中的元素为y,则y与x之间的等量关系可以用y=f(x)表示。我们把这个关系式就叫函数关系式,简称函数。函数概念含有三个要素:定义域A、值域B和对应法则f。其中核心是对应法则f,它是函数关系的本质特征。
编程中的函数也有类似但不完全相同的概念,其中函数的输入参数可以看作是定义域A,函数的运行所改变的结果可以看作值域B,而函数的算法(过程)就是对应法则f。……
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