狄拉克δ函數

   在數學中,狄拉克δ函數Dirac Delta function)是在實直線上定義的,除了零以外的點都等於零,而其在整個定義域上的積分等於1 的廣義函數分佈有時認爲δ函數是原點處的一個無限高、無限細,總面積爲1的尖峯,物理上代表了理想化的質點或點電荷的密度。它是由理論物理學家保羅·狄拉克引入的。在信號處理中它往往被稱爲單位脈衝函數 。克羅內克δ函數是其離散的模擬,通常定義在有限域且只有0和1兩個值。

   從純數學的觀點來看,狄拉克δ函數不是嚴格的函數 ,因爲任何在除單個點以外處處爲零的擴展實函數的總積分爲零。[6]δ函數作爲數學對象只有出現在積分內部的時候纔有意義。從這個角度看,雖然狄拉克δ函數通常可以像一個函數一樣使用,它形式上必須定義爲一個分佈 ,同時也是一個測度,稱爲狄拉克δ分佈,或δ分佈(但與費米-狄拉克分佈是兩回事)。在許多應用中,狄拉克δ函數被視爲在原點處具有高大尖峯的函數的序列的一種極限( 弱極限 )。該序列的近似函數即爲“近似”或“原生”δ函數。

   在實際應用中,δ函數或δ分佈總是伴隨着積分一起出現。δ分佈在偏微分方程數學物理方法傅立葉分析概率論裏都和很多數學技巧有關。


把一條直線上面畫一個箭頭作爲狄拉克δ函數的示意圖。箭頭的高度通常是用來指定乘法常數的值,即該函數下方的面積。其它慣例則是把面積寫在箭頭的旁邊。


狄拉克δ函數爲零爲中心的正態分佈


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