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奇點


一般來說,奇點是指方程、曲面等“爆發”或變得退化的點。奇點通常也稱為奇異點。

奇點在複分析中極其重要,它們表徵瞭解析函式可能的行為。復奇點是函式 f定義域f 無法解析的點 z_0孤立奇點可以分為極點本性奇點對數奇點可去奇點。非孤立奇點可能作為自然邊界分支切割出現。

考慮以下二階常微分方程

 y^('')+P(x)y^'+Q(x)y=0.

如果 P(x)Q(x)x=x_0 處保持有限,則 x_0 稱為常點。如果 P(x)Q(x)x->x_0 時發散,則 x_0 稱為奇點。奇點進一步分類如下:

1. 如果 P(x)Q(x)x->x_0 時發散,但 (x-x_0)P(x)(x-x_0)^2Q(x)x->x_0 時保持有限,則 x=x_0 稱為正則奇點(或非本性奇點)。

2. 如果 P(x) 發散速度比 1/(x-x_0) 更快,因此當 x->x_0(x-x_0)P(x) 趨於無窮大;或者 Q(x) 發散速度比 1/(x-x_0)^2Q 更快,因此當 x->x_0(x-x_0)^2Q(x) 趨於無窮大;那麼 x_0 稱為非正則奇點(或本性奇點)。

m 階極點f(z) 的一個點 z_0,使得 f(z)洛朗級數對於 n<-ma_n=0a_(-m)!=0

本性奇點無限階的極點n 階極點f(z) 的一個奇點 z_0,對於該奇點,函式 (z-z_0)^nf(z) 是非奇異的,並且對於 k=0, 1, ..., n-1(z-z_0)^kf(z) 是奇異的。

對數奇點是解析函式的一種奇點,其主要的 z 相關項階數為 O(lnz)O(lnlnz) 等。

可去奇點是指可以指定一個複數,使得 f(z) 變為解析函式的奇點。例如,函式 f(z)=z^2/z 在 0 處有一個可去奇點,因為除了 0 以外,f(z)=z 處處成立,並且在 z=0 處可以將 f(z) 設定為等於 0。可去奇點不是極點

例如,函式 f(z)=csc(1/z) 具有以下奇點:在 z=1/(2pin) 處的極點,以及在 0 處的非孤立奇點。


另請參閱

解析函式, 分支切割, 本性奇點, 孤立奇點, 對數奇點, 可動奇點, 自然定義域, Pinch Point, 極點, 可去奇點, 奇異點 在 課堂中探索此主題

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參考資料

Knopp, K. "Singularities." 《函式論》第一部和第二部,合訂本第一部,第四節。紐約:Dover,pp. 117-139, 1996.

在 中被引用

奇點

引用為

Weisstein, Eric W. "奇點。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/Singularity.html

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