克罗内克δ函数

(重定向自克羅內克爾δ

在数学中,克罗内克函数(又称克罗内克δ函数、克罗内克δ) 是一个二元函数,得名于德国数学家利奥波德·克罗内克。克罗内克函数的自变量(输入值)一般是两个整数,如果两者相等,则其输出值为1,否则为0。

克罗内克函数的值一般简写为

克罗内克函数和狄拉克δ函数都使用δ作为符号,但是克罗内克δ用的时候带两个下标,而狄拉克δ函数则只有一个变量。

其它记法

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另一种标记方法是使用艾佛森括号(得名于肯尼斯·艾佛森):

 

同时,当一个变量为0时,常常会被略去,记号变为  

 

线性代数中,克罗内克函数可以被看做一个张量,写作  

数字信号处理

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冲激函数

类似的,在数字信号处理中,与克罗内克函数等价的概念是变量为   (整数)的函数:

 

这个函数代表着一个冲激单位冲激。当一个数字处理单元的输入为单位冲激时,输出的函数被称为此单元的冲激响应

性质

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克罗内克函数有筛选性:对任意  

 

如果将整数看做一个装备了计数测度测度空间,那么这个性质和狄拉克δ函数的定义是一样的:

 

实际上,狄拉克δ函数是根据克罗内克函数而得名的。在信号处理中,两者是同一个概念在不同的上下文中的表现。一般设定   为连续的情况(狄拉克函数) ,而使用i, j, k, l, m, and n 等变量一般是在 离散的情况下(克罗内克函数)。

线性代数中的应用

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线性代数中,单位矩阵可以写作  

在看做是张量时(克罗内克张量),可以写作  

这个(1,1)向量表示:

  • 作为线性映射的单位矩阵。
  • 迹数
  • 内积  
  • 映射   ,将数量乘积表示为外积的形式。

广义克罗内克函数

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定义广义克罗内克函数  矩阵的行列式,以方程式表达为[1]

 

其中,  是个张量函数,定义为  

以下列出涉及广义克罗内克函数的一些恒等式

  •  
  •  
  •  
  •  
其中,  列维-奇维塔符号
  •  
  •  
  •  

其中,   阶张量。

积分表示

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对任意的整数   ,运用标准的留数计算,可以将克罗内克函数表示成积分的形式:

 

其中积分的路径是围绕零点逆时针进行。

这个表示方式与下面的另一形式等价:

 

参见

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参考文献

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  1. ^ Heinbockel, J. H., Introduction to Tensor Calculus and Continum Mechanics, Victoria, B.C. Canada: Trafford Publishing: pp. 14, 31, 2001 [2010-04-25], ISBN 1-55369-133-4, (原始内容存档于2020-01-06)