奇点 (数学)

奇点 (数学)

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}

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}

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|}

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|\}}

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}}}

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)

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