奇点 (数学)

奇点 (数学)

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}

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}

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|}

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|\}}

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}}}

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)

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