タイトル通りです。δ(0)=∞ って合ってるんでしょうか?
これを満たす、出力できる「仮想上の」δ(x)をディラックのデルタ関数と呼びます。以下、単にデルタ関数と呼ばせてください。
また、デルタ関数の値は以下のように「考えられて」います。
まあまあ単純です。
定義1より、f(x)=1 とすると、
任意のxに対して f(x)=1 なので f(0)=1 より、
実際広義積分でなくとも、積分区間がx=0を挟めば1になります。これは後ほど解説します。
某記事でも正規分布を扱っていますが、分散→0の極限がデルタ関数と同じことを考えるそうです。本題じゃないので飛ばしちゃいます。
直観大事にします。
直観としては確かにδ(0)=∞を満たします。ここで一旦、広義積分のなす意味を考えてみましょう。
簡単に言えば区間[a,b]の意味する積分とはこうです。直観です。
超準解析の分野ではdxを無限小量の超実数としているため、定数としてみてもおかしくないかも。
と考えることができます。...の中身は密度が高すぎるので省略(f(実数)を超足し合わせてる)。
この広義積分にデルタ関数が作用されると、f(0)のみ残るためにその他の(例えばδ(1)やδ(-π)やδ(10^200000))デルタ関数の値が0と考えられるのは不思議ではなく自然です。ここで表題のδ(0)=∞というのがどういう意味を表しているのか説明します。
ここにあるδ(0)以外は0とみなすとx=0以外の点で0になり、展開して残るのは
f(0)が0である可能性をいったん排除します。dxは無限小量であったのでこのδ(0)が無限大量になるというわけです。1/dxに関して変数がxの場合に限りますが。
「後ほど解説する」と言ってたやつについて、つまり積分区間がx=0を挟んでると、結局f(0)δ(0)dxが残りδ(0)の本領が発揮できてるわけ。
1/dxが∞に近づくというわけで、表記としては問題ないのかも。0・∞の不定形に近いので、式ごとに∞の意味を理解する必要がありますね。
もっと∞を自由に使いたいものです。環から外れて輪や草原で考えるのはなかなかめんどくさそう。ちなみに私は射影的補完数直線のarctanグラフを用いた∞が好きです。