數學分析教程 第十七章學習感受

2021-06-22 23:00:58 字數 669 閱讀 1886

這一章講傅利葉分析,這總該是我們學通訊的強項了吧。不過很多基礎性問題其實我也是不明白的。週期函式總可以展開成傅利葉級數,但是展開後是否收斂,如果收斂能否逐項求導、逐項積分等等。這便是級數問題的研究思路。

按照柯西的定義,傅利葉級數收斂的條件是原函式分段可微;特別的,如果連續則收斂於f(x)。但是柯西定義的收斂的概念太強了,以至於很多我們覺得似乎應該收斂的級數,並不收斂,比如-1的n次方求和。於是cesaro提出了自己的收斂概念——部分和的算術平均。當然這也不是自己信口開河的,凡是滿足柯西收斂定義的,一定滿足cesaro定義,但是cesaro還是擴充套件的收斂的定義,使得-1的n次方求和之類的也收斂了。經過後人的研究,發現如果函式在一點左右極限都存在,那麼它的傅利葉級數一定收斂於二者的平均值。這個結論就比較確切了,不僅收斂,而且收斂到**都交代清楚了。

對於連續函式可以用三角多項式一致逼近,而對於一般的可積函式只能平均逼近。但是逼近誤差的最小情況,是三角函式的係數是傅利葉級數。其中的副產品是帕斯瓦爾等式,這個公式在通訊中意義重大,表明時域計算能量與頻域計算能量是等價的。唯一比較遺憾的是,沒有討論吉布斯現象。就是逼近並不是多項式次數越高,誤差就越小的。

最後是傅利葉積分和傅利葉變換。傅利葉積分有點像是傅利葉級數的連續形式。從傅利葉積分的複數形式,才匯出了傅利葉變換的定義,而且反變換也就很好理解了。至於傅利葉變換的性質,《訊號與系統》裡面講的比數學書裡面細多了,不再贅述。

數學分析教程 第十八章學習感受

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數學分析教程 第十四章學習感受

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