Función en escada

En matemáticas, unha función sobre os números reais chámase **función en escada** se se pode escribir como unha combinación lineal finita de funcións indicadoras de intervalos. Falando informalmente, unha función en escada é unha función constante por tramos que ten só un número finito de pezas.
[dereita|miniatura|268x268px| Un exemplo de función en escada (a gráfica vermella). Nesta función, cada subfunción constante cun valor de función *αi* ( *i* = 0, 1, 2, ...) está definida nun intervalo *Ai* e os intervalos distínguense polos puntos *xj* (*j* = 1, 2, .. .). Esta función en escada en particular é [Función continua|continua pola dereita .]]

## Definición e primeiras consecuencias 
Unha función f\colon \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} chámase **función en escada** se se pode escribir como 

: f(x) = \sum\limits_{i=0}^n \alpha_i \chi_{A_i}(x), para todos os números reais x

onde n\ge 0, \alpha_i son números reais, A_i son intervalos, e \chi_A é a función indicadora de A:

: \chi_A(x) = \begin{cases}
 1 & \text{if } x \in A \\
 0 & \text{if } x \notin A \\
 \end{cases}

Nesta definición, os intervalos A_i pódese ausmir que teñen as dúas propiedades seguintes:

# Os intervalos son disxuntos por pares : A_i \cap A_j = \emptyset para i \neq j
# A unión dos intervalos é a recta real enteira: \bigcup_{i=0}^n A_i = \mathbb R.

De feito, se ese non é o caso inicial, pódese escoller un conxunto diferente de intervalos para os que se manteñan estas premisas. Por exemplo, a función en escada

: f = 4 \chi_{[-5, 1)} + 3 \chi_{(0, 6)}

pódese escribir como

: f = 0\chi_{(-\infty, -5)} +4 \chi_{[-5, 0]} +7 \chi_{(0, 1)} + 3 \chi_{[1, 6)}+0\chi_{[6, \infty)}.

### Variacións na definición 
Ás veces requírese que os intervalos sexan abertos pola dereita  ou permítese que sexan unitarios. A condición de que a colección de intervalos debe ser finita adóitase eliminar, especialmente nas matemáticas escolares,  aínda que debe ser localmente finita, mais sendo así corresponderíase coa definición de función por tramos.

## Exemplos 
[miniatura|325x325px| A [Función de Heaviside|función en escada de Heaviside é unha función en escada de uso frecuente.]]

* Unha función constante é un exemplo trivial dunha función en cascada. Nese caso só hai un intervalo, A_0=\mathbb R.
* A función de signo , que é −1 para números negativos e +1 para números positivos, e é a función en escada non constante máis sinxela.
* A función de Heaviside , que é 0 para números negativos e 1 para números positivos, é equivalente á función de signo, cun desprazamento e escala de rango ( H = (\sgn + 1)/2 ). É o concepto matemático detrás dalgúns sinais de proba, como os que se usan para determinar a resposta en escada dun sistema dinámico .

[miniatura| A [función rectangular, a seguinte función en escada máis sinxela.]]

* A función rectangular, úsase para modelar un pulso unitario.

### Non exemplo 
* A función parte enteira non é unha función en escada segundo a definición deste artigo, xa que ten un número infinito de intervalos. Non obstante, algúns autores  tamén definen funcións en escada cun número infinito de intervalos.
* Unha variable aleatoria discreta ás veces defínese como unha  variable aleatoria  cuxa función de distribución acumulada é constante por tramos. Neste caso, é localmente unha función en escada (a nivel global, pode ter un número infinito de chanzos). Porén, normalmente, calquera variábel aleatoria con só un número de valores posíbeis denomínase variábel aleatoria discreta, neste caso a súa función de distribución acumulada non é necesariamente localmente unha función en escada, xa que se poden acumular infinitos intervalos nunha rexión finita.

## Notas 
## Véxase tamén 
### Outros artigos 
* Función por tramos.
* Función de Cantor.