在數學中,奇異點或奇异点(英語:Singularity),是数学对象中無法定义的點。一般來說,可以分成兩種狀況:
這個點的值在數學上沒有定義。例如,一個除以零的點。函數
f
(
x
)
=
1
/
x
{\displaystyle f(x)=1/x}
在
x
=
0
{\displaystyle x=0}
的點,是一個奇異點;這個點有個性質-它趋向于無限。然而,在數學中,無限的值是沒有定義的。在物理中,也儘量避免或除去導致無限的點,雖然在宇宙学中有引力奇點(黑洞奇點)。
或者,在某方面來說,這個點破壞了該數學物件的整體一致性。這個點被稱為病態的,是良态的反義。一般的例子是:
光滑的曲線或平面(光滑函数)上的尖點,它破壞了該函數的可微性。
連續的曲線中一個斷掉的點,它破壞了該曲線的連續性。
目录
1 不可微的點
2 不連續的點
3 複分析
4 參見
5 外部連結
不可微的點
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就可微性來說:
曲線
y
2
=
x
{\displaystyle y^{2}=x}
在
x
=
0
{\displaystyle x=0}
的點是該曲線的奇異點,因為該點的切線是垂直的。垂直切線(vertical tangent)的斜率是無限,所以該點不可微。
绝对值函數
f
(
x
)
=
|
x
|
{\displaystyle f(x)=\left|x\right|}
在
x
=
0
{\displaystyle x=0}
的點是該函數的奇異點,因為在該點上無法決定斜率,所以該點不可微。
代數集合
{
(
x
,
y
)
:
|
x
|
=
|
y
|
}
{\displaystyle \{(x,y):\left|x\right|=\left|y\right|\}}
在
x
=
0
{\displaystyle x=0}
的點是奇異點,因為該點不可微。
不連續的點
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主条目:不连续点
在實變數分析中,奇點是不连续点,或是导数的不連續點。
複分析
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在複分析中,有四类奇点,如下所述。假定U為複數集C的一個開子集,a是U內的一元素,而f為定義在去心鄰域U \ {a}下的復可微函數。
孤立奇點:假定f即使定義在U \ {a},但未定義於a。
可去奇點
極點
本性奇點
分支點:扼要的說,支點通常是多值函數的支割线的結果,諸如
z
{\displaystyle {\sqrt {z}}}
或
log
z
{\displaystyle \log {z}}
定義在確實的範圍內,使得它的呈現如同單值函數。
非孤立奇點
參見
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漸近線
連續
定義與未定義
無限
微分方程式的奇解
奇異點 (幾何)
外部連結
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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)