分布與廣義函數

分布的支集(support of a distribution)

分布的支集回答一個簡單的問題:它究竟住在哪裡?對一般函數,支集是它非零的區域(更精確地說,是該區域的閉包)。對分布並沒有逐點的值可看,所以我們透過探針來表達同樣的想法:若分布對每個侷限在某點小鄰域內的探針都給出零讀數,則該點落在支集之外。

確切地說,若對每個支撐在某開集內的試驗函數 phi 都有 (T, phi) = 0,則分布 T 在該開集上為零。T 的支集就是你移除所有這類區域後剩下的——T 在其外為零的最小閉集。對狄拉克 δ,凡支撐避開原點的探針都給出零讀數,而以原點為中心的探針給出 phi(0),這可以非零;所以 delta 的支集恰是單點 {0}。支集在一點的分布,原來是該點處 δ 及其導數的有限組合。

支集之所以重要,是因為它告訴你一個源或解的幾何足跡。點源的支集在一點;攤布在一個曲面上的電荷,其支集在該曲面上;三維波算子的基本解,其支集恰在一個光錐上,這正是有限傳播速度與惠更斯原理的嚴謹陳述。知道一個分布在哪裡為零,往往與知道它是什麼一樣有用。

狄拉克 δ 的支集是單點 {0}。任何在原點鄰域內為零的探針與 delta 配對都得 0,所以原點是唯一無法把 delta「關掉」之處——而二階導數 delta'' 的支集也是 {0}。

支集標記了一個最小的閉區域,在其之外分布對每個探針都讀為零。

支集講的是分布住在哪裡,而非它有多粗糙。一個完美平滑的函數可以有小支集,而一個分布在其支集的大部分上也可以是平滑的;這個區別由奇異支集另行刻畫。

又称
support支撐集