Kronecker delta函数,表示为δ i,j ,是一个二元函数,如果 i 和 j 相等,则等于1,否则等于0。虽然从技术上讲,它是两个变量的函数,但实际上它被用作符号速记,允许紧凑地编写复杂的数学语句,从事线性代数工作的物理学家和工程师,张...
Kronecker delta函数,表示为δ
i,j,是一个二元函数,如果
i和
j相等,则等于1,否则等于0。虽然从技术上讲,它是两个变量的函数,但实际上它被用作符号速记,允许紧凑地编写复杂的数学语句,从事线性代数工作的物理学家和工程师,张量分析和数字信号处理使用Kronecker delta函数作为一种便利方法,可以在一个方程中表达原本可能需要几行文本的内容。

数学家使用Kronecker delta函数在一个方程中传递否则可能需要几行文本的内容。这个函数是通常用于简化涉及sigma符号的方程式的编写,sigma符号本身就是一种用于表示复杂总和的简明方法。例如,如果一家公司有30名员工{
e1,e2…e30},并且每个员工的工作时间不同{
h1,h2…h30}以不同的小时费率{
r1,r2…r30},支付给这些员工的总工资等于
e1*h1*r1e2*h2*r2e3*h3*r3…e30*h30*r30。数学家可以将其简洁地写成
∑iei*hi*ri。当描述涉及多个维度的物理系统时,物理学家经常必须使用双求和法。实际的科学应用非常复杂,但是一个具体的例子说明了Kronecker delta函数如何简化这些情况下的表达式。一家商场有三家服装店,每家店销售不同的品牌。共有20种款式的衬衫可供选择:8种1号店有7条,3号店有5条,1号店有5条,2号店有3条,3号店有4条一个人可以买240套衣服,因为衬衫有20种选择,裤子有12种选择。每种组合都会产生不同的服装。要计算选择衬衫和裤子来自不同商店的服装的方法并不是那么简单。你可以用8*3的方式从1号商店选择衬衫,从2号商店选择裤子。有8*4种方法从商店1选择一件衬衫,从商店3中选择裤子。继续这样做,你会发现使用不同商店物品的服装总数是8*3 8*4 7*5 7*4 5 5*3=199。可以将衬衫和裤子的可用性看作两个序列,{
s1,s2,s3}={8,7,5}和{
p1,p2,p3}={5,3,4}。然后Kronecker delta函数允许将这个和简单地写成∑
i∑
jsi*
pj*(1-δ
i,j)。(1-δ
i,j)术语排除了那些在同一家商店购买衬衫和裤子的服装,因为在这种情况下,
i=
j,因此δ
i,j=1和(1-δ
i,j)=0。将该项乘以0可将其从和中移除。Kronecker delta函数在分析多维空间时最常用,但也可用于研究一维空间,如实数线。在这种情况下,通常使用单个输入变量:δ(
n)=1 if
n=0;δ(
n)=0。要了解如何使用Kronecker delta函数简化有关实数的复杂数学语句,可以考虑以下两个输入为简化分数的函数:
f(a/b)=
aif
a=
b1,
f(a/b)=
-b如果
b=
a1,否则
f(a/b)=0
g(a/b)=
a*δ(
a-
b-1)–
b*δ(
a-
b1)函数
f和
g是相同的,但g的定义更紧凑,不需要英语,因此世界上任何数学家都可以理解它。如这些例子所示,Kronecker delta函数的输入通常是连接到某个值序列的整数,Dirac delta分布是Kronecker delta函数的连续模拟,用于积分函数而不是求和序列。