Кіріспе

Көбейту арқылы масштабтау қасиетіне ие функция гомогенді сызықтық түрлендірулер. Математикада гомогенді функция – бірнеше айнымалыға тәуелді функция, егер функцияның әрбір аргументі бірдей скалярға көбейтілгенде, функцияның мәні осы скалярдың белгілі бір дәрежесіне көбейтілсе; бұл дәреже гомогенділік дәрежесі немесе жай ғана дәрежесі деп аталады. Яғни, егер k – бүтін сан болса, n айнымалыға тәуелді f функциясы k дәрежелі гомогенді болады, егер кез келген және үшін:

Мысалы, k дәрежелі гомогенді полином k дәрежелі гомогенді функцияны анықтайды.

Жоғарыдағы анықтама F өрісінде анықталған домені мен кодомені векторлық кеңістіктер болатын функцияларға да қолданылады: екі F векторлық кеңістігі арасындағы функциясы V дәрежелі гомогенді болады, егер барлық нөлдік емес және үшін:

Бұл анықтама көбінесе V домені V емес, V кеңістігіндегі конус, яғни V-нің C кіші жиыны болған жағдайда да қолданылады, мұнда кез келген нөлдік емес скаляр s үшін болады.

Нақты айнымалылардың функциялары және нақты векторлық кеңістіктер үшін, көбінесе оң гомогенділік деп аталатын гомогенділіктің сәл жалпыланған түрі қарастырылады, тек жоғарыда көрсетілген теңдіктерді сақтау және кез келген нақты санды гомогенділік дәрежесі ретінде пайдалану шартымен. Кез келген гомогенді нақты функция оң гомогенді болады. Керісінше, бұл әрқашан дұрыс емес, бірақ жергілікті түрде дұрыс, себебі (бүтін дәрежелер үшін) функцияның белгілі бір нүктеге жақын қасиеттерін қарастыру арқылы екі түрлі гомогенділікті ажырату мүмкін емес. Нақты векторлық кеңістіктегі норма – гомогенді емес оң гомогенді функцияның мысалы. Нақты сандардың абсолюттік мәні – ерекше жағдай. Бір дәрежелі екі гомогенді полиномның бөліндісі нөлдік дәрежелі гомогенді функцияның мысалы болып табылады. Бұл мысал проективтік схемаларды анықтауда маңызды рөл атқарады.

Анықтамалар

Біртекті функция ұғымы бастапқыда бірнеше нақты айнымалылардың функциялары үшін енгізілді. 19 ғасырдың соңында векторлық кеңістіктердің анықтамасы пайда болғаннан кейін, бұл ұғым векторлық кеңістіктер арасындағы функцияларға табиғи түрде кеңейтілді, себебі айнымалы шамалардың жиынтығы координаттық вектор ретінде қарастырылуы мүмкін. Осы мақалада осы жалпы көзқарас сипатталады. Көбінесе екі анықтама қолданылады. Бірі – кез келген өрістегі векторлық кеңістіктер үшін жұмыс істейді және гомогендік дәрежесі бүтін санмен шектеледі. Екіншісі – нақты сандар өрісінде немесе, жалпы алғанда, реттелген өрісте жұмыс істеуді қарастырады. Бұл анықтама масштабтау коэффициентін оң мәндермен шектейді, сондықтан оны оң біртектілік деп атайды, ал шатасу қаупі болмаған жағдайда «оң» сөзі жиі жіберіліп қалады. Оң біртектілік көбірек функцияларды біртекті деп қарастыруға мүмкіндік береді. Мысалы, абсолют шама және барлық нормалар – гомогенді емес, бірақ оң біртекті функциялар болып табылады. Масштабтау коэффициентін нақты оң мәндермен шектеу, сонымен қатар, гомогендік дәрежесі кез келген нақты санға тең болатын біртекті функцияларды қарастыруға да мүмкіндік береді.

Оң біртектілік

Нақты сандар үстінде немесе жалпы алғанда реттелген өріс үстінде жұмыс істегенде, оң біртектілікті қарастыру әдетте ыңғайлы, оның анықтамасы алдыңғы бөлімдегідей, бірақ сызықтық конус және біртекті функция анықтамаларындағы "нөлдік емес s" дегені "s > 0" деп ауыстырылады. Бұл өзгеріс, оң біртекті функцияларды кез келген нақты санмен олардың дәрежесі ретінде қарастыруға мүмкіндік береді, себебі оң нақты санға экспоненциациялау дұрыс анықталған. Тіпті бүтін дәрежелерде де, біртекті болмағанмен оң біртекті болатын көптеген пайдалы функциялар бар. Бұл, әсіресе, абсолют мән функциясы мен нормалар үшін дұрыс, олардың барлығы 1-дәрежелі оң біртекті. Олар біртекті емес, себебі егер ... Бұл күрделі сандар жағдайында да дұрыс, өйткені күрделі сандар өрісі және кез келген күрделі векторлық кеңістік нақты векторлық кеңістіктер ретінде қарастырылуы мүмкін. Эйлердің біртекті функциялар теоремасы – гомогенді функциялар туралы негізгі теорема ретінде қарастырылатын, оң біртекті дифференциалданатын функциялардың сипаттамасы.

Рационалдық функциялар

Рационалдық функциялар, екі гомогенді полиномның қатынасы ретінде құрылған, өздерінің анықталу облысында гомогенді функциялар болып табылады, яғни, бөлімнің нөлдерінен құрылған сызықтық конустың сыртында. Осылайша, егер - дәрежесі гомогенді болса және - дәрежесі гомогенді болса, онда бөлімнің нөлдерінен тыс жерде дәрежесі гомогенді болады.

Үлгі емес

Бір айнымалының гомогенді нақты функциялары жағдайында, олар c тұрақты саны үшін тең болады. Сондықтан, сызықтық функция, табиғи логарифм және экспоненциалдық функция гомогенді емес.