版权归原作者所有,如有侵权,请联系我们

[科普中国]-弱微分

科学百科
原创
科学百科为用户提供权威科普内容,打造知识科普阵地
收藏

在数学中,弱微分是一个函数的微分(强微分)概念的推广,它可以作用于那些勒贝格可积(Lebesgue Integrable)的函数,而不必预设函数的可微性(事实上大部分可以弱微分的函数并不可微)。

一个典型的勒贝格可积函数的空间是L1([a,b])。在分布中,可以定义一个更一般的微分概念。

定义在数学中,弱微分是一个函数的微分(强微分)概念的推广,它可以作用于那些勒贝格可积(Lebesgue Integrable)的函数,而不必预设函数的可微性(事实上大部分可以弱微分的函数并不可微)。

命u是一个在 中的勒贝格可积的函数,称v 是u的一个弱微分,如果,其中 是任意一个连续可微的函数,并且满足

推广到n维的情形,如果u和v是 中的函数(在某个开集U中局部可极,U是 的子集),并且 是一个多重指标,那么v称为u的 次弱微分,如果 ,其中 是一个任意给定的函数,即给定的支撑集含于U的无穷可微的函数。

如果u的弱微分存在,一般被记为 。可以证明,一个函数的弱微分在测度意义是唯一的,即如果有两个不同的弱微分,其仅可能在一个零测集上存在差异。

实例函数u: 在t=0并不可微,但具有以下被称为符号函数的弱微分: ,t>0时v(t)=1,t=0时v(t)=0,t