Função de Dirichlet

Em matemática, sobretudo na análise real, a função de Dirichlet, em honra a Johann Peter Gustav Lejeune Dirichlet fornece um exemplo de função que é descontínua em todos os pontos do domínio.[1][2]

A função de Dirichlet é uma exemplo de função real limitada que não é integrável à Riemann.

DefiniçãoEditar

A função de Dirichlet   está definida em todos os números reais atribuindo o valor 1 aos pontos racionais e 0 aos pontos irracionais:[1]

 

Também pode ser definida como o limite duplo:

 

Em notação moderna, a função de Dirichlet nada mais é que a função indicadora de   em  .

IntegrabilidadeEditar

A função de Dirichlet não é integrável a Riemman em nenhum intervalo do tipo  . Pois seu supremo é 1 e seu ínfimo é 0 em qualquer partição de comprimento positivo.

Não obstante, a função de Dirichlet é quase-sempre nula, ou seja,   exceto em um conjunto de medida zero. Sendo assim,   é uma função mensurável à Lebesgue e sua integral de Lebesgue é nula em qualquer mensurável.

VariantesEditar

Uma variante bem conhecida da função de Dirichlet é a seguinte função:[carece de fontes?]

 

Onde   e   são inteiros e   é o máximo divisor comum de   e  .

Esta função é contínua em cada irracional e descontínua em cada racional. Observe que os pontos de descontinuidade de uma função   formam um conjunto   (veja álgebra de Borel) e, portanto, não há tal função contínua em cada racional e descontínua em cada irracional.

Referências