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关于非线性函数$f(x)=\left(1-\frac{1}{x^2}\right)^{x^{t}}$(1≤t≤2)的重复锯齿状异常行为问询

关于非线性函数$f(x)=\left(1-\frac{1}{x2}\right){x^{t}}$(1≤t≤2)的重复锯齿状异常行为问询

我感觉自己可能漏了什么关键信息,但还是先把我的观察和疑问说出来:

考虑如下函数:
$$
f(x)=\left(1-\frac{1}{x2}\right){x^{t}},\quad1\leq t\leq 2.
$$

当我绘制这个函数并观察很大的x值时,发现它呈现出一种奇怪的锯齿状行为——这种行为大概在t=1.8左右开始出现,一直持续到t=2时才消失。

我们知道,当x趋近于无穷大时,这个函数的整体行为可以用近似式:
$$
\exp\left(-\frac{1}{x^{2-t}}\right)
$$
来描述,但这个近似函数是光滑的,完全无法捕捉到原函数的锯齿状特征。这里我还绘制了t=1.9时f(x)的图像(注:原提及的图像未附上)。

再看近似函数的极限情况:当t=2时,它的极限是$\exp(-1)$;当t<2时,它会从下方趋近于1。原函数f(x)虽然也是从下方趋近于1,但却带着这种难以解释的锯齿行为。

拿t=1.9的情况具体来说:当x≈1.344×10⁸时,最后一个锯齿结束,之后f(x)就开始平滑地从下方趋近于1了。(原绘图中的红色线就是上述的指数近似函数)

备注:内容来源于stack exchange,提问作者kodlu

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最近更新时间:2026.04.22 15:24:31