在数学中,奇点或奇异点(英语:Singularity),是数学对象中无法定义的点。一般来说,可以分成两种状况:
这个点的值在数学上没有定义。例如,一个除以零的点。函数
f
(
x
)
=
1
/
x
{\displaystyle f(x)=1/x}
在
x
=
0
{\displaystyle x=0}
的点,是一个奇点;这个点有个性质-它趋向于无限。然而,在数学中,无限的值是没有定义的。在物理中,也尽量避免或除去导致无限的点,虽然在宇宙学中有引力奇点(黑洞奇点)。
或者,在某方面来说,这个点破坏了该数学对象的整体一致性。这个点被称为病态的,是良态的反义。一般的例子是:
光滑的曲线或平面(光滑函数)上的尖点,它破坏了该函数的可微性。
连续的曲线中一个断掉的点,它破坏了该曲线的连续性。
目录
1 不可微的点
2 不连续的点
3 复分析
4 参见
5 外部链接
不可微的点
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就可微性来说:
曲线
y
2
=
x
{\displaystyle y^{2}=x}
在
x
=
0
{\displaystyle x=0}
的点是该曲线的奇点,因为该点的切线是垂直的。垂直切线(vertical tangent)的斜率是无限,所以该点不可微。
绝对值函数
f
(
x
)
=
|
x
|
{\displaystyle f(x)=\left|x\right|}
在
x
=
0
{\displaystyle x=0}
的点是该函数的奇点,因为在该点上无法决定斜率,所以该点不可微。
代数集合
{
(
x
,
y
)
:
|
x
|
=
|
y
|
}
{\displaystyle \{(x,y):\left|x\right|=\left|y\right|\}}
在
x
=
0
{\displaystyle x=0}
的点是奇点,因为该点不可微。
不连续的点
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主条目:不连续点
在实变量分析中,奇点是不连续点,或是导数的不连续点。
复分析
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在复分析中,有四类奇点,如下所述。假定U为复数集C的一个开子集,a是U内的一元素,而f为定义在去心邻域U \ {a}下的复可微函数。
孤立奇点:假定f即使定义在U \ {a},但未定义于a。
可去奇点
极点
本性奇点
分支点:扼要的说,支点通常是多值函数的支割线的结果,诸如
z
{\displaystyle {\sqrt {z}}}
或
log
z
{\displaystyle \log {z}}
定义在确实的范围内,使得它的呈现如同单值函数。
非孤立奇点
参见
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渐近线
连续
定义与未定义
无限
微分方程式的奇解
奇点 (几何)
外部链接
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Q: What are singularities? Do they exist in nature?(页面存档备份,存于互联网档案馆)
PhysicsForums > Singularity (Wikipedia and Mathworld definitions)(页面存档备份,存于互联网档案馆)
Wolfram MathWorld > Singularity(页面存档备份,存于互联网档案馆)
Collected Papers of Salomon Bochner, Singularities and Discontinuities(页面存档备份,存于互联网档案馆)