奇异函数奇异函数(英语:singularity function)是一类含有奇异点的不连续函数(在奇异点不连续),其在数学领域里的名称为广义函数或分布。[1][2][3]这些函数以角括号标记,形如 ⟨ x − a ⟩ n {\displaystyle \langle x-a\rangle ^{n}} ,其中n为整数。而“ ⟨ ⟩ {\displaystyle \langle \rangle } ”则被称为奇异括号。奇异函数的定义为: n ⟨ x − a ⟩ n {\displaystyle \langle x-a\rangle ^{n}} < 0 {\displaystyle <0} d | n + 1 | d x | n + 1 | δ ( x − a ) {\displaystyle {\frac {d^{|n+1|}}{dx^{|n+1|}}}\delta (x-a)\,} -2 d d x δ ( x − a ) {\displaystyle {\frac {d}{dx}}\delta (x-a)\,} -1 δ ( x − a ) {\displaystyle \delta (x-a)\,} 0 H ( x − a ) {\displaystyle H(x-a)\,} 1 ( x − a ) H ( x − a ) {\displaystyle (x-a)H(x-a)\,} 2 ( x − a ) 2 H ( x − a ) {\displaystyle (x-a)^{2}H(x-a)} ≥ 0 {\displaystyle \geq 0} ( x − a ) n H ( x − a ) {\displaystyle (x-a)^{n}H(x-a)} 其中, δ ( x ) {\displaystyle \delta (x)} 表示狄拉克δ函数,即单位脉冲。 δ ( x ) {\displaystyle \delta (x)} 的一次导数则被称为单位偶。 H ( x ) {\displaystyle H(x)} 为单位阶跃函数:x<0 时 H(x)=0,而 x>0 时 H(x)=1。H(0)的值则按具体的约定而定。需要注意的是只有n=0时H(0)的值才有影响。 ⟨ x − a ⟩ 1 {\displaystyle \langle x-a\rangle ^{1}} 则称为斜坡函数。 积分 对 ⟨ x − a ⟩ n {\displaystyle \langle x-a\rangle ^{n}} 的积分可按下式计算(x=a时积分结果取为0): ∫ ⟨ x − a ⟩ n d x = { ⟨ x − a ⟩ n + 1 , n ≤ 0 ⟨ x − a ⟩ n + 1 n + 1 , n ≥ 0 {\displaystyle \int \langle x-a\rangle ^{n}dx={\begin{cases}\langle x-a\rangle ^{n+1},&n\leq 0\\{\frac {\langle x-a\rangle ^{n+1}}{n+1}},&n\geq 0\end{cases}}} 参考文献 ^ Zemanian, A. H., Distribution Theory and Transform Analysis, McGraw-Hill Book Company, 1965 ^ Hoskins, R. F., Generalised Functions, Halsted Press, 1979 ^ Lighthill, M.J., Fourier Analysis and Generalized Functions, Cambridge University Press, 1958