-----2020/07/29更新-----

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  總之又是最近工作上遇到的情況,查了查還是想寫點文章(雖然就是整理加抒發一下)。

 

  先講我個人的結論--

  「一對無不是函數,但國中教函數關係時,應拔除「一對無不是函數」的這個事實,不教這件事情,也不去檢測這件事情。」

 

  這個問題其實多年來很多人問過,上網查就查得到。

  昌爸工作坊論壇-函數的判別http://www.mathland.idv.tw/forum/memo.asp?srcid=32946&bname=ASP

  PTT數學版-y=f(x)=1/x 是否為函數https://www.ptt.cc/bbs/Math/M.1338736922.A.871.html

 

  現行國中數學中教到函數關係時,會說明對應關係中,一個輸入得到一個輸出的就是函數關係,所以一對一是函數,多對一是函數,一對多不是函數,「一對無不是函數」。

  而「一對無不是函數」這件事情在國中有什麼用呢?

  唯一用來檢測這個觀念的題目是畫兩個圈給你,兩邊分別有一些符號,然後有箭頭從左邊連到右邊,請問這個對應關係是不是函數關係?

  然後例如,左邊有個數字3沒有往右邊連的箭頭,因此是一對無,不是函數關係。

 

  除此之外這個定義不會在任何地方被利用到,而以我個人後來念數學的感覺,這個定義的實際意義也不大,只是用來釐清函數的定義域,我的意思是,未來學習函數時,我們會講解函數的定義域,將一對無的部分排除到定義域以外。

  也就是說,這是一個可以在"講解定義域"的時候,說我們為了要保持函數足夠好的性質,要把一對無的情況排除掉,因此我們規定函數不能含有一對無的情況。

  舉例來說,y=1/x這個函數關係,我們會將x=0的情況排除掉不考慮(移出定義域),使這個關係能保持良好的函數關係。

 

  一般來說,一個定義沒有實際的用途,也未必需要被拔除,但問題是單講這個定義會引發其他的麻煩。

  因為現行教材中國中是不教函數的定義域、值域的,當我們規定「一對無不是函數」時,問題就來了:

  「請問y=1/x是不是函數?」

  答案為「是」,但要怎麼和國中生解釋?不講解定義域的概念的話應該沒辦法?

  (題外話,108課綱國中數學不提f(x)的形式)

  實際上考試不會這麼問,但它可能會這麼問:

  「若xy≠0,且x和y成反比,請問y是否為x的函數?」

  「觀察下列函數,何者為線型函數?(而後其中一個為y=1/x)」

  「請問函數y=1/(x-3)在x為多少時函數值無意義?」

  在學生學習到一對無不是函數(又不了解定義域)後,這些問題都會變得有瑕疵。

  甚至以最後一題來說(這題是實際存在的學校考試題目改編的),可能根本是有問題的,如果定義域排除了x=3的情況,那這個函數在x=3時的值應是「無定義」,也就是沒有結果,而非它的函數值無意義。

 

  最嚴謹的做法可能是在國中就把定義域的觀念講出來(不用明講定義域三個字),說明函數需排除了一對無的情況,將一對無的部份去掉,就會是函數了(在沒有一對多的一般情況下)。但這或許不是國中數學教函數觀念的本意,主旨應是建立對應關係的概念。

 

  另一個做法是開頭提的,國中不提一對無不是函數,也不檢測這件事情,也可以說實際上是暗示「關係中有一對無的情況也是函數」,但盡可能迴避。

 

  還有另一種我覺得更好,但不太嚴謹的做法,就是在國中時真的把一對無的關係也視為函數,不刻意去迴避,不特別教,但可以檢測,如「x和y成反比,請問y是否為x的函數?(直接省略不寫xy≠0的條件)」。

  我們可以這樣想,一個函數須滿足一些良好的性質,輸入固定輸出固定,每個輸入都有對應的輸出。可以在國中時只教前者,把一對無的「無」也當成一種輸出;到高中講解定義域時再教後者,將這個定義嚴格化。

  這個做法跟國中教一元二次方程式無解(而實際上是無實數解)類似,先建立初步的概念,完整的等到之後學得更深時再接觸。

  

  寫了這麼多可能還是不會改變什麼(?),就當成散播信念,或聽聽看大家有什麼想法?

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