存不存在没有图像的函数?

网友解答: 其实很多。而且,可以证明,这种函数事实上不在“少数”,甚至比那些“正常”的函数“多得多”。狄拉克δ函数(冲激函数)学信号处理的同学对它可以说相当熟悉了。其实我们是没法画出这个

网友解答:

其实很多。而且,可以证明,这种函数事实上不在“少数”,甚至比那些“正常”的函数“多得多”。

狄拉克δ函数(冲激函数)

学信号处理的同学对它可以说相当熟悉了。

其实我们是没法画出这个图像的,因为它在原点处的幅度是无穷大,但是在“这一点”的面积又是1。

魏尔斯特拉斯函数

在数学发展史上,人们一直猜测,连续函数必然是近乎可导的。即:

连续函数在其定义域中,除去有限个点外,总有一些光滑的可导部分,所谓不可导的点必然只是有限的。

1872年,德国数学家魏尔斯特拉斯(集合论创始人康托尔的导师)利用函数项级数构造了一个函数,数学描述如下:

这个函数奇葩在于,它处处连续,却处处不可导。

简而言之,它的尖刺折点是如此之多,以至于无论你放多大,在多细微的尺度观察任何一段,函数图像都不会更光滑,它处处都是尖锐的。

它是一种不可测函数,你无法用笔画出图像的任何一部分,因为每一点的导数都不存在,画的人将无法知道每一点该朝哪个方向画。

通过计算机逐点描绘,函数图像大致是这样的:

该反例构造出来后,在数学界引起极大的震动。

随后,这个例子促成了一门新的学科“分形几何”的产生,所谓“分形”,就是指某图案的局部与整体具有相似性。

爆米花函数(Thomae's function)

定义:

f(x) = 1/q,当x = p/q,p为整数,q为自然数,pq互质。即x为有理数;

f(x) = 0,当x为无理数;

其中,q为自然数。

这个和狄利克雷函数比较类似。

网友解答:

如果我告诉你有一个函数,它确实有图像,但是你却画不出来,你信吗?

最著名的当属狄利克雷函数

表达式为

当X为无理数是,值取0

当X为有理数时,值取1

大家可以在脑海中想象一下,假设从X轴正方向出发,会发现无理数和有理数都是无穷多,即便在一个极短的区间内,都无法画全整个图像

或者说脑海想象出的图像,用肉眼看上去就是两条直线:0和1,但这是由于点太密集导致的错觉,本质来讲根本不能叫直线,因为处处不连续,处处都是分散的点。

即便如此,狄利克雷函数的图像仍旧是客观存在的。

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