網站首頁 美容小常識 享受生活 東方時尚 識真假 高奢 資訊 遊戲攻略 搞笑段子
當前位置:品位站 > 享受生活 > 心理

狄利克雷函數講解

欄目: 心理 / 發佈於: / 人氣:2.25W
狄利克雷函數講解

1、基本概念

約翰·彼得·古斯塔夫·勒熱納·狄利克雷(1805-1859),德國數學家,創立了現代函數的正式定義。

狄利克雷提出了一個非常古怪的函數,叫做狄利克雷函數,專門有個符號D(X)來表示:

特點:

狄利克雷函數,因為無理數、有理數的混雜,所以函數值也是互相參雜,可以直觀的想象,該函數:

畫不出圖像

處處沒有極限

處處不連續

這是一個有界函數

其實也可以勉強畫出它的圖像,在宏觀角度下看

但實際上它的圖像不是正真連續的直線,在微觀上看,這兩條直線應該充滿了許多的小洞,因為實數是由有理數,無理數才可以鋪滿它。

所以狄利克雷函數並不是連續函數。(連續函數的定義需滿足:1.在此處有定義2.在此區間內有極限)因為它雖然在實數範圍內有定義,但是函數圖像來回波動,沒有一個確切的極限。

用嚴謹的數學表達式可以寫成如下格式:

大白話解釋:

(1)首先第一個明白什麼是有理數,無理數,小學我們就學過,無理數是無限不循環小數,有理數是有限小數或無限循環小數,任何一個有理數後可以化為分數的形式,而無理數則不能。

注意:(3.000也是有限小數,也就是説整數可以化成小數形式,即所有整數都是有理數)

(2)然後你要知道有理數是2個整數相除的形式,而無理數不能寫成2個整數相除。k!是k的階乘,就是1×2×...×k。如果k趨於無窮那麼k!就是所有整數的成乘積。所以x如果是有理數那麼xk!就是整數(有理數放大無窮大倍數,就變成整數)。cos pi k!x的值只能是±1,外面再乘一個2次方變1。然後就一直是1了。反之x是無理數,xk!一定不是整數,cos pik!x就不能等於+-1,根據餘弦函數的值域,cospik!x就只能取絕對值小於1的數了,那麼在外面在來個2j次方,j趨於無窮,最後一定是0啊。

(2)狄利克雷函數可以構造單點連續函數

雖然説狄利克雷函數不是一個連續函數,但是卻可以利用它構造連續函數,確切來説可以利用它來構造在某個區間或者某個點連續的函數。

首先你已經知道了狄利克雷函數雖然不是連續函數,但是它是一個有界函數【0,1】,我們必須瞭解有界與連續有什麼關係。

有界與連續:如果一個函數有界,並且這個函數單調(單調遞增,遞減,不變都可以),那麼這個函數有極限。

通過上述分析,我相信你一定明白了,對於狄利克雷函數函數在構造連續函數方面的優點在哪裏了,就是它是一個一個有界函數,那麼在給它加上個單調的裝備,它就可以變身連續函數了。

首先你要明白,數學中的“連續”是定義在點上的概念,而非某一線段。

所以自然而然存在單點連續函數,請注意,這個單點連續函數只在這個點上連續。

下面是狄利克雷函數構造的單點連續函數。

並且根據狄利克雷函數的性質,僅在點連續,這是一個單點連續的函數。

上面稀里嘩啦一大堆,大白話就是説函數:在x=0處有定義,且在x->0時函數極限存在,所以這個函數在x=0處連續。

自然,狄利克雷函數可以構造單點連續函數,自然多點連續函數也是小菜一碟。如下:

構造出僅在點連續的函數

好了,狄利克雷函數就到這裏了。