整函數的型(the type of an entire function)
整函數的階是一把粗尺:它告訴你基準 e^(r^rho) 中的指數 rho,卻無法區分 e^z 與 e^(5z)——兩者的階都是 1。型是階固定之後登場的更細的尺。它衡量的是坐在 r^rho 前面的那個倍數——函數是緊貼著基準,還是以一個大常數倍超前於它。階告訴你增長的形狀;型告訴你增長的尺度。
一旦知道階 rho(其中 0 < rho < 無窮),型 sigma 便由 sigma = 當 r 趨於無窮時 log M(r) / r^rho 的上極限定義。換言之,當 r 很大時 M(r) 大致是 e^(sigma r^rho)。若 sigma = 0 稱為極小型,若 0 < sigma < 無窮稱為正常型(中間型),若 sigma = 無窮稱為極大型。算例:對常數 a,e^(a z) 的階為 1 且 M(r) = e^(|a| r),所以 log M(r) / r = |a|,型為 sigma = |a|。於是 e^z 的型為 1,而 e^(5z) 的型為 5——同階、不同型,正是我們想要的區分。函數 sin z 的階為 1、型為 1。
型在實分析與訊號處理中很重要,那裡階為 1、型有限的整函數——稱為指數型函數——居核心地位:佩利-維納定理把它們等同於具緊支集函數的傅立葉變換,而抽樣理論中的帶限訊號恰好就是在實軸上有界的指數型函數。要記清的一個提醒:型只有在階被釘住且有限之後才有意義,而它也是上極限,所以它捕捉的是增長曾達到的最大常數,而非穩定的常數。
比較 e^z 與 2 e^z + e^(z/2)。兩者的階都是 1。對前者,型 = 1。對後者,M(r) 由 2 e^r 主導,所以 log M(r) 約為 r + log 2,比值 log M(r) / r 仍趨於 1,型同樣為 1。乘以常數或加上一個較慢的項都不改變型——只有領頭的指數速率才會。
型由領頭的指數速率決定;常數因子與低階項都被沖刷掉。
當階為 0 或無窮時,型沒有定義或無資訊可言;它是第二層的精修,只在固定的正有限階下使圖像更銳利。階是大類的分類,型是細部的調整。