1.1.3 阶跃函数
2026年01月15日
1.1.3 阶跃函数
一维阶跃函数(Step Function)定义为

式中,a>0,其函数图形如图1.1.5所示。

图1.1.5 一维阶跃函数
该函数在原点x=0处有一个间断点,取值为
(规定它等于该间断点处左、右极限的平均值)。这种定义方式只是为了与本节后面的符号函数相呼应,对实际计算来说,这种间断点处的情况无关紧要,通常无须考虑。此外,讨论这种函数的宽度和面积是没有意义的。(https://www.daowen.com)
将一维阶跃函数与某函数相乘时,在x>0的部分,乘积等于该函数,在x<0的部分,乘积恒等于0,因而一维阶跃函数的作用如同一个“开关”,可在某点“开启”或“关闭”另一个函数。例如,乘积cos(2πx)·step(x),对x<0恒等于0,而对x>0则是cos(2πx)。
二维阶跃函数定义为
![]()
上式表明,这里定义的二维阶跃函数在y方向上等于常数,而在x方向上等同于一维阶跃函数,其函数图形如图1.1.6所示。这种函数可用来描述光学直边(或刀口)的透过率。

图1.1.6 二维阶跃函数