<?xml version="1.0"?>
<feed xmlns="http://www.w3.org/2005/Atom" xml:lang="en">
	<id>https://selfgravitatingfluids.education/JETohline/index.php?action=history&amp;feed=atom&amp;title=Appendix%2FMathematics%2FStepFunction</id>
	<title>Appendix/Mathematics/StepFunction - Revision history</title>
	<link rel="self" type="application/atom+xml" href="https://selfgravitatingfluids.education/JETohline/index.php?action=history&amp;feed=atom&amp;title=Appendix%2FMathematics%2FStepFunction"/>
	<link rel="alternate" type="text/html" href="https://selfgravitatingfluids.education/JETohline/index.php?title=Appendix/Mathematics/StepFunction&amp;action=history"/>
	<updated>2026-04-22T09:36:45Z</updated>
	<subtitle>Revision history for this page on the wiki</subtitle>
	<generator>MediaWiki 1.43.1</generator>
	<entry>
		<id>https://selfgravitatingfluids.education/JETohline/index.php?title=Appendix/Mathematics/StepFunction&amp;diff=1994&amp;oldid=prev</id>
		<title>Joel2: Created page with &quot;__FORCETOC__  &lt;!-- __NOTOC__ will force TOC off --&gt;  =Unit Step Function and Its Derivative=  ==Standard Presentation== The unit &amp;#8212; or, [https://en.wikipedia.org/wiki/Heaviside_step_function Heaviside] &amp;#8212; step function, &lt;math&gt;H(x)&lt;/math&gt;, is defined such that,  &lt;table border=&quot;0&quot; align=&quot;center&quot; cellpadding=&quot;8&quot;&gt; &lt;tr&gt;   &lt;td align=&quot;center&quot;&gt; &lt;math&gt; H(x) =   \begin{cases} 0; &amp; ~~ x &lt; 0 \\ 1; &amp; ~~ x &gt; 0 \end{cases} &lt;/math&gt; &lt;p&gt;&lt;br /&gt; [&lt;b&gt;Appendix/References#MF53|&lt;fon...&quot;</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://selfgravitatingfluids.education/JETohline/index.php?title=Appendix/Mathematics/StepFunction&amp;diff=1994&amp;oldid=prev"/>
		<updated>2024-07-08T18:38:16Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Created page with &amp;quot;__FORCETOC__  &amp;lt;!-- __NOTOC__ will force TOC off --&amp;gt;  =Unit Step Function and Its Derivative=  ==Standard Presentation== The unit — or, [https://en.wikipedia.org/wiki/Heaviside_step_function Heaviside] — step function, &amp;lt;math&amp;gt;H(x)&amp;lt;/math&amp;gt;, is defined such that,  &amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;8&amp;quot;&amp;gt; &amp;lt;tr&amp;gt;   &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt; &amp;lt;math&amp;gt; H(x) =   \begin{cases} 0; &amp;amp; ~~ x &amp;lt; 0 \\ 1; &amp;amp; ~~ x &amp;gt; 0 \end{cases} &amp;lt;/math&amp;gt; &amp;lt;p&amp;gt;&amp;lt;br /&amp;gt; [&amp;lt;b&amp;gt;Appendix/References#MF53|&amp;lt;fon...&amp;quot;&lt;/p&gt;
&lt;p&gt;&lt;b&gt;New page&lt;/b&gt;&lt;/p&gt;&lt;div&gt;__FORCETOC__ &lt;br /&gt;
&amp;lt;!-- __NOTOC__ will force TOC off --&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=Unit Step Function and Its Derivative=&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==Standard Presentation==&lt;br /&gt;
The unit &amp;amp;#8212; or, [https://en.wikipedia.org/wiki/Heaviside_step_function Heaviside] &amp;amp;#8212; step function, &amp;lt;math&amp;gt;H(x)&amp;lt;/math&amp;gt;, is defined such that,&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;8&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;&lt;br /&gt;
H(x) =  &lt;br /&gt;
\begin{cases}&lt;br /&gt;
0; &amp;amp; ~~ x &amp;lt; 0 \\&lt;br /&gt;
1; &amp;amp; ~~ x &amp;gt; 0&lt;br /&gt;
\end{cases}&lt;br /&gt;
&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;p&amp;gt;&amp;lt;br /&amp;gt;&lt;br /&gt;
[&amp;lt;b&amp;gt;[[Appendix/References#MF53|&amp;lt;font color=&amp;quot;red&amp;quot;&amp;gt;MF53&amp;lt;/font&amp;gt;]]&amp;lt;/b&amp;gt;], Part I, &amp;amp;sect;2.1 (p. 123), Eq. (2.1.6)&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot; rowspan=&amp;quot;2&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
[[File:Heaviside01.png|300px|Heaviside Function]]&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
In evaluating this function at &amp;lt;math&amp;gt;x=0&amp;lt;/math&amp;gt;, we will adopt the &amp;#039;&amp;#039;half-maximum convention&amp;#039;&amp;#039; and set &amp;lt;math&amp;gt;H(0) = \tfrac{1}{2}&amp;lt;/math&amp;gt;.  As has been pointed out in, for example, [https://en.wikipedia.org/wiki/Heaviside_step_function a relevant Wikipedia discussion], the derivative of the unit step function is,&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;\frac{dH(x)}{dx}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;\delta(x)    \, ,&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
where, &amp;lt;math&amp;gt;\delta(x)&amp;lt;/math&amp;gt; is the Dirac Delta function.  Hence, the unit step function is sometimes written as,&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;H(x)&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;\int_{-\infty}^x \delta(\xi)d\xi    \, .&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==Sign of a Function==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Notice that the sign of &amp;lt;math&amp;gt;x&amp;lt;/math&amp;gt;, may be written in terms of the step function as,&lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;\sgn[x] = \frac{|x|}{x}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;2H(x) - 1   \, .&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Hence, &lt;br /&gt;
&amp;lt;table border=&amp;quot;0&amp;quot; cellpadding=&amp;quot;5&amp;quot; align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;right&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;\frac{d}{dx} \biggl[ \sgn(x)\biggr] = \frac{d}{dx}\biggl[ \frac{|x|}{x} \biggr]&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;=&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;left&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;2\delta(x) \, .&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
  &amp;lt;td align=&amp;quot;center&amp;quot; colspan=&amp;quot;3&amp;quot;&amp;gt;{{ Hunter2003 }}, &amp;amp;sect;2.2, immediately following Eq. (3)&amp;lt;/td&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/tr&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;/table&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=See Also=&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{ SGFfooter }}&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Joel2</name></author>
	</entry>
</feed>