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数学中的生物学特性----遗传和变异

时间:2018-03-26 13:55:22      阅读:227      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:变异   如图所示   学习   角度   size   post   绿色   div   并且   

数学中的生物学特性----遗传和变异

说明:此篇博文,是授课偶得,纯属玩笑之举,脱离了数学的严密性,不过从其他学科来解读数学,也不失一乐,读完也许能更深的体会到万事万物都是有关联的。

学习过生物学的人大抵都知道,子代会接受父代的遗传,当然也会有部分的变异。用这一观点我们也能解释数学上的函数问题。

比如,已知函数\(f(x)=x\)和函数\(g(x)=\cfrac{1}{x}\),都是我们高中阶段需要熟练掌握的函数之一,那么函数\(h(x)=x+\cfrac{1}{x}=f(x)+g(x)\),所以函数\(f(x)\)\(g(x)\)可以看成函数\(h(x)\)的父代,函数\(h(x)\)可以看成子代。

那么子代函数\(h(x)\)和父代函数\(f(x)\)与g(x)在图像和性质上有没有关联呢,他们又是如何关联的呢?从生物学的角度解读数学有没有其应用价值?这些问题才是我们需要关注的。
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回顾:如图所示的红色为函数\(f(x)=x\),定义在\(R\)上,奇函数,在\(R\)上单调递增,关于点\((0,0)\)对称;
蓝色的函数\(g(x)=\cfrac{1}{x}\),定义在\((-\infty,0)\cup (0,+\infty)\)上,奇函数,在\((-\infty,0)\)\((-\infty,0)\)上单调递减,关于点\((0,0)\)对称;

借助高中的导数这一工具,我们可以自行做出函数\(h(x)\)的图像,如绿色所示。

定义在\((-\infty,0)\cup (0,+\infty)\)上,奇函数,在\((-\infty,-1)\)\((1,+\infty)\)上单调递增,在\((-1,0)\)\((0,1)\)上单调递减,关于点\((0,0)\)对称;

那么从生物学角度怎么解释呢?

为了好解释,我们不妨对应定义函数\(f(x)\)为父本,函数\(g(x)\)为母本,函数\(h(x)\)为子代;

在某一个性状(比如身高)上,父本和母本中,谁的基因更强大,子代自然就接受谁的遗传基因,也是符合优胜劣汰的自然法则。

定义域的遗传:定义域和母本保持一致,为\((-\infty,0)\cup (0,+\infty)\)

值域的遗传:值域为\((-\infty,-2]\cup [2,+\infty)\),二者兼有,并且有变异。

单调性的遗传:由于父本和母本在点\((1,1)\)\((-1,-1)\)处相交,故在直线\(x=-1\)和直线\(x=1\)的两侧单调性可能发生变化。

在区间\((-\infty,-1]\)上,接受父本,单调递增;在\([-1,0)\)上,接受母本,单调递减;

\((0,1]\)上,接受母本,单调递减;在\([1,+\infty)\)上接受父本,单调递增。

奇偶性的遗传:同时接受父本和母本,奇函数。

对称性的遗传:同时接受父本和母本,关于点\((0,0)\)对称。

那么如何用函数\(y=x+\cfrac{1}{x}\),来研究\(y=e^x+\cfrac{1}{e^x}\)的图像?

那么如何用函数\(y=e^x\)和函数\(y=x^2+2ax(a>0)\)的性质,来研究\(y=(x^2+2ax)e^x\)的图像?

数学中的生物学特性----遗传和变异

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原文地址:https://www.cnblogs.com/wanghai0666/p/8631717.html

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