Кіріспе

Барлық жерде үздіксіз, бірақ еш жерде туындысы жоқ функция математикада Вейерштрасс функциясы – нақты мәнді функцияға берілген мысал, ол барлық жерде үздіксіз, бірақ еш жерде туындысы жоқ. Бұл фрактал қисығының мысалы. Ол оны ашқан Карл Вейерштрасс атымен аталған. Вейерштрасс функциясы тарихи тұрғыдан патологиялық функция рөлін атқарды, ол әр үздіксіз функцияның оқшауланған нүктелер жиынтығынан басқа жерде туындысы болады деген ұғымға қарсы тұру үшін жасалған алғашқы жарияланған мысал (1872). Вейерштрасс үздіксіздіктің дерлік барлық жерде туынды болуын білдірмейтінін көрсету арқылы математиканы түгелдей өзгертіп, геометриялық түсініктерге және тегістіктің нақты емес анықтамаларына сүйенген көптеген дәлелдерді күштен шығарды. Осы функциялардың түрлерін замандастары сынап-жазды: Анри Пуанкаре оларды "қорқынышты жаратылыстар" деп сипаттады және Вейерштрасс жұмысын "жалпы ақылға қарсы келетін нәрсе" деп атады, ал Шарль Эрмит оларды "қасіретті апат" деп жазды. Функцияларды келесі ғасырда компьютерлер пайда болғанға дейін көру қиын болды, және Браун қозғалысының модельдері сияқты практикалық қолданыстар шексіз тігірулі функцияларды қажет еткенге дейін нәтижелер кеңінен қабылданбады (қазір фрактал қисықтары деп аталады).

Риманн функциясы

Вейерштрасс функциясы бұрынғы Риман функциясына негіделген, ол ешқандай жерде дифференциалдана алмайды деп есептелген. Кейде бұл функция Вейерштрасс функциясы деп те аталады. Бернхард Риман функцияның ешқандай жерде дифференциалдана алмайтынын қатаң түрде айтқанмен, Риманның осыған қатысты ешқандай дәлелі жарияланбады, ал Вейерштрасс оның Риманның қолжазбаларында немесе оның студенттерінен ауызша жеткен ешқандай дәлел таба алмағанын атап өтті. 1916 жылы Г.Х. Харди функцияның x иррационал немесе рационал сан болғанда, немесе түріндегі рационал сан болғанда, ешқандай шекті туындысы жоқ екенін растады, мұнда А және В – бүтін сандар. 1971 жылы Дж. Гервер функцияның x мәндерінде шекті дифференциалы жоқ екенін көрсетті, оны түрінде өрнектеуге болады, соның арқасында Риман функциясының дифференциалдану мәселесі толыққанды шешілді. Риман функциясы тек нөлдік жиынтықтағы нүктелерде ғана дифференциалданатындықтан, ол дерлік ешқандай жерде дифференциалдана алмайды.