ランプ関数()とは、一変数の実関数であり、独立変数とその絶対値の平均として容易に求められる。区分線形関数。
この関数は工学において(DSPの理論など)応用を持つ。"ramp function"の名は、グラフの形状が傾斜路()に似ていることに由来する。
定義 ランプ関数 には幾つかの同値な定義が存在する。
場合分け
指数 1 の切断冪関数
最大値関数
傾きが1の直線とその絶対値との平均これは が次のように定義できることによる。
これを最大値関数による定義 に代入すればよい。
傾きが1の直線とヘビサイド関数との積
ヘビサイド関数とそれ自身の畳み込み
ヘビサイド関数の積分
マコーレーの括弧
解析的性質 非負性 ランプ関数は定義域全体で非負となる。
そのため、関数の値はその絶対値に等しい。
導関数 ランプ関数の導関数はヘビサイド関数に等しい。
二階導関数 ランプ関数は次の微分方程式を満たす。但し はディラックのデルタ関数である。
これは、 が二階微分作用素のグリーン関数であることを意味する。これにより、可積分な二階導関数 を持つ任意の関数 は、 のとき次の方程式を満たす。
フーリエ変換 ランプ関数のフーリエ変換は次の通りとなる。
ここで は ディラックのデルタ関数(式中では導関数が使用されていることに注意)。
ラプラス変換 ランプ関数の片側ラプラス変換は次の通りとなる。
代数的性質 冪等性 ランプ関数の任意の反復合成はランプ関数に等しい。次の証明には非負性が用いられている。
脚注
外部リンク