Точечный


Точечный — термин в математике, использующийся для указания на то, что определённое свойство задаётся посредством рассмотрения каждого значения некоторой функции по отдельности. Важный класс точечных понятий составляют точечные операции — операции, определяемые на функциях путём применения операций к значениям функции отдельно для каждой точки из области определения. Важные отношения также могут быть определены точечно.

Точечные операции

Формальное определение

Бинарная операция o: Y × YY на множестве Y может быть поднята точечно до операции O: (XY) × (XY) → (XY) на множестве XY всех функций из X в Y следующим образом: пусть заданы две функции f1: XY и f2: XY, определим функцию O(f1, f2): XY по правилу

Обычно o и O обозначаются одним и тем же символом. Аналогичное определение используется для унарных операций o, а также для операций другой арности.

Примеры

Точечная сумма двух функций и с одной и той же областью определения и кодоменом задаётся формулой:

Точечное произведение или точечная мультипликация:

Точечное умножение на скаляр обычно записывается с коэффициентом слева. Таким образом, если скаляр:

Примером операции над функциями, которая не является точечной, служит свёртка.

Свойства

Точечные операции наследуют такие свойства, как ассоциативность, коммутативность и дистрибутивность от соответствующих операций на кодомене. Если — некоторая алгебраическая структура, то множество всех функций из в носитель можно аналогично наделить алгебраической структурой того же типа.

Покомпонентные операции

Покомпонентные операции обычно определяются на векторах, где векторы — элементы множества для некоторого натурального числа и некоторого поля . Если обозначить -ю компоненту любого вектора как , то покомпонентное сложение имеет вид .

Покомпонентные операции могут быть определены и на матрицах. Сложение матриц, где , является покомпонентной операцией, тогда как умножение матриц — нет.

Кортеж можно рассматривать как функцию, а вектор — это кортеж. Следовательно, любой вектор соответствует функции такой, что , и любая покомпонентная операция над векторами есть точечная операция над соответствующими функциями.

Точечные отношения

В теории порядка часто определяют точечный частичный порядок на функциях. Пусть A, Bчастично упорядоченные множества, тогда множество функций AB можно упорядочить, задав: fg если (∀x ∈ A) f(x) ≤ g(x). Точечные порядки также наследуют некоторые свойства исходных частично упорядоченных множеств. Например, если A и B — непрерывные решётки, то и множество функций AB с точечным порядком также будет непрерывной решёткой[1]. Используя точечный порядок на функциях, можно кратко определить и другие важные понятия, например:[2]

Примером инфинитарного точечного отношения служит точечная сходимость функций — последовательность функций

сходитсяfxX

Примечания

Литература

  • T. S. Blyth, Lattices and Ordered Algebraic Structures, Springer, 2005, ISBN 1-85233-905-5.
  • G. Gierz, K. H. Hofmann, K. Keimel, J. D. Lawson, M. Mislove, D. S. Scott: Continuous Lattices and Domains, Cambridge University Press, 2003.