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随机整函数工坊

整函数 = 全平面解析的函数(多项式、ez、sin z……)。 掷一颗骰子,按 Weierstrass 的图纸随机长出一个: 撒一圈零点、乘成一朵解析的花;或干脆随机泰勒级数 —— 把 taper 滑到 0,看单位圆如何变成一道爬不出去的自然边界。

图纸

Weierstrass 乘积

同 seed 必出同一函数 —— 下方的种子就是你的"怪物编号",点「复制链接」分享给朋友对质。

z 平面 · 域着色 f
—
  • 零点(Weierstrass 撒的种)
  • 收敛圆(taylor 路线:s<1 时是自然边界)
z 平面 · log|f| 模带
—
  • 亮带 = |f| 跨 e 的奇次幂
  • 暗带 = |f| 的整数幂等高线

体检报告

—
构造
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收敛半径 R
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零点
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f(0)
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种子
—
探针 \|f\|(悬停)
—

悬停左图画布:f(z) 值实时进"探针"。Weierstrass 路线的零点由你撒种,f(0)≠0(除非 0 被撒中)。

64
1.00
120
1.1

Weierstrass:零点随便撒

多项式由零点完全决定(差一个常数倍)。整函数也想要这个权利,但无穷多个零点会让 Π(z−aₖ) 发散。Weierstrass 的解法:给每个因子配一个 收敛垫片 —— 素因子

一次垫片 E₁(u) = (1−u)·eu (零点仍在 u=1,但 |u|→∞ 时衰减快得多)
造函数 f(z) = Πₖ E₁(z/aₖ) —— 对任意逃逸到 ∞ 的点列 {aₖ} 都收敛
本页实现 K ≤ 400 有限乘积在 log 域求值:ln f = Σ[Log(1−u)+u],永不溢出

换个说法:零点的分布是唯一被禁止的自由(不能积在有限处), 除此之外整函数想怎么长就怎么长。所以"撒点 → 乘出来"就是整函数的乐高。

怎么玩

  1. 掷骰子。每掷一个新怪物:螺旋/抖动/同心环三种零点排布各有花纹 —— 环排布的函数像靶纸,螺旋的像星系。
  2. taper 滑块(泰勒路线)。s=1 是正经整函数(R=∞ 级别);把 s 往 0 拖,R 缩到 1:单位圆外一切随机沸腾,圆成了天然墙壁 —— 这就是"自然边界",解析延拓(见延拓页)撞上去寸步难行。
  3. 模带图数圈。绕一个大圆走一圈,右边数暗带:穿过几条 = |f| 跨了几个 e 的幂 —— 整函数的"增长速度"肉眼可见。
  4. 零点认亲。左图所有黑核必在右图的深渊底部 —— 两画布同一视口,滚轮缩放同步。
  5. 分享怪物编号。把 seed 数字告诉朋友:同 seed 同参数,两台浏览器长出的函数逐比特相同。

随机多项式 vs 真·整函数。

本页 taylor 路线是"系数随机的多项式"(截断级数)—— 严格说是整函数(有限和全平面解析), 但 s=1 时高阶项 1/n! 压死,表现得像无穷阶:在可见范围内它就是你随机抽到的那一支 e^{乱相位}。s=0 的随机幂级数则是教科书里自然边界定理的本尊。