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齊次函數

鎖定
齊次函數是一個有倍數性質的函數:如果變數乘以一個係數,則新函數會是原函數再乘上係數的某次方倍。 [1] 
中文名
齊次函數
外文名
homogeneous function
表達式
f(nL,nK)=n^λ·f (L,K)
應用學科
數學
定    義
有倍數性質的函數
相關定理
歐拉定理

齊次函數定義描述

把函數的自變量乘以一個因子,如果此時因變量相當於原函數乘以這個因子
的冪,則稱此函數為齊次函數 [1] 
定義函數
次齊次函數,需滿足關係:

齊次函數歐拉定理

對於
次齊次函數
,有齊次函數的歐拉定理:
定理證明:
因為函數
次齊次函數,所以對定義式兩邊求全微分有
這兩個全微分的值必相等,於是
,得到
證畢。
齊次方程:
如果方程
右端的函數
為它的變量的零次齊次函數,即滿足恆等式
那麼稱上述方程為齊次方程

齊次函數例子

線性函數是一次齊次函數,因為根據線性的定義,對於所有的
,都有:
多線性函數是n次齊次函數,因為根據多線性的定義,對於所有的
都有:
從上一個例子中可以看出,兩個巴拿赫空間X和 Y之間的函數
的n階弗雷歇導數是n次齊次函數。
n元單項式定義了齊次函數
例如:
是10次齊次函數,因為:
齊次多項式是由同次數的單項式相加所組成的多項式。例如:
是5次齊次多項式。齊次多項式可以用來定義齊次函數。

齊次函數應用

對於以下的微分方程
其中I和 J是同次數的齊次函數,利用變量代換v=y/x,可以把它化為可分離變量的微分方程:
參考資料
  • 1.    Hazewinkel, Michiel (編), Homogeneous function, 數學百科全書, Springer, 2001, ISBN 978-1-55608-010-4