分布與廣義函數
奇異支集(singular support)
一個分布可以在某些地方完美平滑、在另一些地方粗糙。奇異支集精確地框出粗糙所在——即在其附近分布不是一個良好平滑函數的那些點所成的集合。在奇異支集之外,分布與一個一般的無限可微函數一致;在其上,則確實發生了某種非平滑的事,像是尖峰、跳躍或折點。
確切地說,若分布在某點的某鄰域上與一個平滑函數重合,則該點落在奇異支集之外。奇異支集是那些無法以這種平滑描述的點所成的閉集。對狄拉克 δ 而言,唯一的麻煩在原點,其餘處 delta 不過是零函數,所以它的奇異支集是 {0},與它的一般支集相同。但這兩個概念可以截然不同:一個只有單一尖角的函數,除該尖角外處處平滑,所以它的支集可能是整個區間,而它的奇異支集只是那個尖角點。
奇異支集之所以重要,是因為偏微分方程的核心正則性問題,就是解在哪裡失去平滑。橢圓算子有一個著名的性質:它們不製造新的奇異性——解的奇異支集坐落於源的奇異支集之內(這就是橢圓正則性,或亞橢圓性)。相對地,對波動方程而言,奇異性會傳播——奇異性的傳播沿著特徵線進行。追蹤奇異支集,正是乾淨地陳述這些現象的方式。
黑維塞階梯 H 除 x = 0 處跳躍外處處平滑。所以它的支集是整條半線 x >= 0,但它的奇異支集只是單點 {0}——這是唯一一處 H 不在局部為平滑函數的地方。
支集說它住在哪,奇異支集說它在哪粗糙——兩者不必一致。
奇異支集總是包含於支集之中,絕不會更大。一個平滑函數即使處處非零,其奇異支集也是空的——非零不等於奇異。
又称
另见