泛函以可求長曲線组成的向量空间(C([0,1],\mathbb{R}^3)的一个子集)为定义域,以实标量为输出值。这是一个非线性泛函的例子。]]
是以从\mathbb{R}到\mathbb{R}的黎曼可积函数组成的向量空间为定义域的线性泛函。]]
泛函()指以函數构成的向量空间为定義域,以实数或复数域为值域的「函數」,即某一个依赖于其它一个或者几个函数确定其值的量,往往被称为“函数的函数”。在泛函分析中,泛函也用来指一个从任意向量空间到标量域的映射。泛函中的一类特例线性泛函引发了对对偶空间的研究。泛函的应用可以追溯到变分法,其中通常需要寻找一个函数用来最小化某个特定泛函。在物理学上,寻找某个能量泛函的最小系统状态是泛函的一个重要应用。
设S\ 是由一些函数構成的集合。所谓S\ 上的泛函就是S\ 上的一个实值函数。S\ 称为该泛函的容许函数集。
函数的变换某种程度上是更一般的概念,参见算子。
例子
设在 xOy 平面上有一簇曲线 y(x) , 其长度为 L = \int_C ds = \int_{x_0}^{x_1} \sqrt{1 + {y'}^2}dx 。
显然,y(x)不同, L也不同,即L的数值依赖于整个函数y(x) 而改变。 L 和函数 y(x) 之间的这种依赖关系就称为泛函关系。
性质
對偶性
觀察映射
: x_0 \mapsto f(x_0)
是一個函數,在這裡,x_0是函數f的自变量。
同時,將函數映射至一個點的函數值
: f \mapsto f(x_0)
是一個泛函,在此x_0是一個參數
只要 f 是一個從向量空間至一個佈於實數的體的線性轉換,上述的線性映射彼此對偶,那麼在泛函分析上,這兩者都稱作線性泛函。
参见
- 线性泛函
- 最优化
- 张量
参考资料
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