@ f(X)は、X≠0の時、f(X)=0で、X=0の時、f(X)≠0である。
A
X(積分範囲にX=0を含む)=1
すなわち、δ関数とは、X=0にのみ’0’でない値があり(その他の場所では値は’0’)、X軸と囲まれた領域の面積が1になる関数のことである。
(青い線(グラフ)を参照)
もし、δ(X−X0)と表せば、δ(0)は、X=X0の時に、’0’でない値を持つ。(積分値はもちろん’1’)
(黒い線(グラフ)を参照)
例えば、右の図においてαがどんな値であろうとX軸と囲まれた領域の面積(積分値)は’1’である。
αが有限の時には、−α/2<X<α/2で、f(X)≠0であるが、α→0の場合には、X=0でのみ値が’0’でなくなるのでδ(X)関数となる。(このときf(X)→∞である。)
n次元であれば、n次元のδ関数が定義される。n次元の変数をベクトルrで表せば、δ(r−r0)は、
r≠r0で、’0’となり、
∫ | δ(r−r0)d V(n次元の体積積分) = | { | 1 : 積分範囲にr0を含む) 0 : 積分範囲にr0を含まない) |
この関数には、有用な多くの性質がある。一次元(主に時間変数)の場合と三次元(主に位置変数)の場合について解説する。