变量
统计学名词
在初等数学中,变量是表示数字的字母字符,具有任意性和未知性。把变量当作是显式数字一样,对其进行代数计算,可以在单个计算中解决很多问题。
简介
在初等数学中,变量是表示数字的字母字符,具有任意性和未知性。把变量当作是显式数字一样,对其进行代数计算,可以在单个计算中解决很多问题。
变量的概念也是微积分的基础。通常,函数y = f(x)涉及两个变量y和x,分别表示函数的值和参数。术语“变量”来源于当参数(也称为“函数的变量”)变化时,值相应变化。
在高级数学中,变量是表示数学对象的符号,可以是数字向量矩阵,甚至是函数。在这种情况下,变量的原始属性将会消失。
类似地,在计算机科学中,变量是表示计算机存储器中表示的一些值的名称(通常是字母字符或字)。在数学逻辑中,变量是表示理论的未指定术语的符号,或者是理论的对象,在不参考其可能的直观解释的情况下被操纵。
词源
“变量”来自一个拉丁文字,变数词,“变”,意思是”可以改变“。
概念的演变
弗朗索瓦·维埃特(FrançoisViète)在十六世纪末提出了通过字母表示已知和未知数字的现象,现在称为变量,并将其与计算结果一样计算为数字,以便通过简单的替换获得结果。弗朗索瓦·维埃特的惯例是将辅音用于未知数的已知值和元音。
1637年,笛卡尔发明了在方程中用x,y和z来表示未知数的惯例。“与弗朗索瓦·维埃特的惯例相反,笛卡儿的惯例仍然普遍使用。
从16世纪60年代开始,艾萨克·牛顿和威廉·莱布尼兹独立开发了微积分,其主要包括研究一个可变量的无穷小变化如何引起作为第一个变量(数量)的函数的另一个量的相应变化。近一个世纪以后,莱昂哈德欧拉确定了微积分的术语,并为函数f,其变量x及其值y引入了符号y = f(x)的符号。直到19世纪末,这个词变量几乎全部提到了参数和函数的值。
在19世纪下半叶,微积分似乎没有形式化,例如无法区分的连续的功能。为了解决这个问题,卡尔·维埃斯特拉斯介绍了一种新的形式,其中包括通过正式定义取代极限的直观概念。旧的限制概念是“当变量x变化并趋向于a时,则f(x)趋向于L”,而没有“倾向”的任何准确定义。维尔斯特拉斯用公式取代了这句话
其中五个变量都不是变化的。
这种公式导致了变量的现代概念的出现,它只是一个代表一个数学对象的符号,这个数学对象是未知的,或者可以由给定集合的任何元素代替。
特殊变量
常见的是,许多变量出现在相同的数学公式中,起着不同的作用。 引入了一些名称或限定词来区分它们。 例如,一般三次方程
被解释为具有五个变量,其中四个,a,b,c,d被认为是给定的数字。第五个变量x被理解为一个未知数,方程的解,一个希望得到的解。为了区分它们,变量x被称为未知,而其他变量被称为参数或系数,或有时是常数,尽管最后一个术语对于方程是不正确的,并且应该被保留用于左侧的这个方程式。
在函数的上下文中,术语变量通常涉及函数的参数。这在句子中通常是这样的,例如“真实变量的函数”,“x是函数的变量f:x↦f(x)”,“f是变量x的函数”(意思是该函数由变量x)引用。
在相同的上下文中,独立于x的变量定义常量函数,因此称为常量。例如,积分常数是一个任意的常数函数,它被添加到特定的反义词以获得其他反义词。由于多项式和多项式函数之间的强关系,术语“常数”通常用于表示多项式的系数,这是不确定的常数函数。
这种使用“常数”作为“常数函数”的缩写必须与数学中单词的正常含义区别开来。常数或数学常数是一个很好和明确定义的数字或其他数学对象,例如数字0,1,π和组的身份元素。
因变量和独立变量
在微积分及其在物理学和其他科学中的应用,考虑一个变量,比如y,其可能的值取决于另一个变量的值,例如x是相当普遍的。在数学上,因变量y表示x的函数的值。为了简化公式,对于因变量y和将x映射到y的函数,使用相同的符号通常是有用的。例如,物理系统的状态取决于可测量的数量,例如压力,温度,空间位置...,并且当系统演变时,所有这些量都是不同的,即它们是时间的函数。在描述系统的公式中,这些量由依赖于时间的变量表示,因此被隐含地视为时间的函数。
因此,在公式中,因变量是隐式地是另一个(或其他几个)变量的函数的变量。一个独立变量是一个不依赖的变量。
变量依赖或独立的属性往往不是内在的。例如,在符号f(x,y,z)中,三个变量可以是独立的,符号表示三个变量的函数。另一方面,如果y和z取决于x(是因变量),则符号表示单个独立变量x的函数。
举例
如果一个定义从实数到实数的函数f
那么x是一个变量,代表定义的函数的参数,它可以是任何实数。
变量i是个求和变量,其依次指定整数1,2,...,n,而n是参数(它不是在公式内变化)。
在多项式的理论中,通常将2维的多项式表示为ax2 + bx + c,其中a,b和c称为系数(假定固定,即所考虑的问题的参数),而x称为一个变量。 当研究这个多项式的多项式函数时,这个x代表函数参数。 当研究多项式作为一个对象时,x被认为是一个不确定的,并且通常用大写字母写入,以指示这个状态。
符号
在数学中,变量通常由单个字母表示。 然而,这个字母经常跟着一个下标,如x2,这个下标可能是一个数字,另一个变量(xi),甚至一个数学表达式。 在计算机科学的影响下,人们可能会在纯数学中遇到一些变数名字,其中包含几个字母和数字。
继17世纪法国哲学家和数学家RenéDescartes之后,字母表开头的字母,例如 a,b,c通常用于已知的值和参数,字母表末尾的字母,例如 x,y,z和t通常用于函数的未知数和变量。
例如,二次函数通常写成:
其中a,b和c是参数(也称为常数,因为它们是常量函数),而x是函数的变量。 一个更明确的方式来表示这个功能
这使得x的函数参数状态清晰,从而隐含了a,b和c的常量状态。 由于c出现在x的常数函数的项中,所以称为常数项。
数学的具体分支和应用通常对变量具有特定的命名约定。 具有相似角色或意义的变量通常被分配连续的字母。 例如,3D坐标空间中的三个轴通常称为x,y和z。 在物理学中,变量的名称在很大程度上取决于它们描述的物理量,但存在各种命名约定。 在概率和统计学中常常遵循的惯例是使用X,Y,Z作为随机变量的名称,为表示相应实际值的变量保留x,y,z。
统计变量
统计上的绝对量指标,按连续性分可分为离散变量连续变量。按性质分可分为确定性变量和随机变量
1.离散变量
离散变量亦可叫离散指标,是指仅能表现为整体取值的指标。可通过数数得到,最小单位的情况下只能是整数,只能被有限次分割。如职工人数、企业数。
2.连续变量
连续变量亦可叫连续指标,通过计算得到,最小单位的情况下可以是小数,能被无限次分割。如人的身高。
参考资料
最新修订时间:2022-08-25 13:38
目录
概述
简介
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