主題:第七章傅利葉變換1-2節
學習時間:2023年1月6日-1月12日
內容:通過一定的手段將問題進行轉化,數學上稱之為變換。恰當的變換能將複雜問題轉化成簡單問題,類似於對數運算能將積商運算轉化成加減運算一樣,積分變換是一種數學變換,它能將卷積運算變成乘積運算,能將分析運算轉化成代數運算,從而可將微積分方程轉化為代數方程,使求解變得簡單,所以積分變換是一種重要的運算工具。
本週學習要求及需要掌握的重點內容如下:
1、理解傅利葉變換及其逆變換的概念
2、了解單位脈衝函式的性質
基本概念:傅利葉變換及其逆變換
知識點:分式線性對映的條件、幾個初等函式構成的共形對映
第一節、傅利葉積分
(要求達到「識記」層次)
一、週期函式的傅利葉級數
若函式是以t為週期的週期函式,並且在區間上滿足狄利克雷條件:
1、連續或只有有限個第一類間斷點;
2、只有有限個極值點,
那麼,在上就可以展開成傅利葉級數。
在的連續點處,
另還可以表示為
這就是傅利葉級數的復指數形式,或者寫為
為了今後應用上的方便,下面把傅利葉級數的三角形式轉換為復指數形式。利用尤拉公式,有
(要求記住)
(要求記住)
二、非週期函式的傅利葉積分公式
傅利葉積分定理:若定義在上的函式滿足下列條件:
1、在任一有限區間上滿足狄利克雷條件;
2、在有限區間上絕對可積,即收斂,則在的連續點上,的傅利葉積分公式成立,即。
而在的間斷點t處,上式的右端收斂於。
第二節、傅利葉變換
(要求達到「領會」層次)
一、傅利葉變換及傅利葉逆變換
定義:設函式滿足傅利葉積分定理中的條件,則在的傅利葉積分公式中,稱為的傅利葉變換,記作。
稱為函式的傅利葉逆變換,記作。
與是一對傅利葉變換,可記為, ,其中,叫做的像函式,叫做的像原函式。
特別地,當為奇函式時,有,叫做的傅利葉正弦變換或簡稱為正弦變換,即。
而叫做的傅利葉正弦逆變換或簡稱為正弦逆變換,即。
當為偶函式時,有,叫做的傅利葉余弦變換或簡稱為余弦變換,即。
而叫做的傅利葉余弦逆變換或簡稱為余弦逆變換,即。
典型例題:
例1、求指數衰減函式的傅利葉變換。
解:由,有
=例2、求函式的正弦變換和余弦變換。
解:根據式,的正弦變換為
根據式,的余弦變換為
二、單位脈衝函式及其傅利葉變換
定義:乙個函式,如果它滿足及,則稱此函式為函式。
單位脈衝函式的性質:
1、篩選性質
設是定義在實數域上的有界函式,且在t=0處連續,則
一般地,有
證明:同理2、偶函式
,所以。
3、單位階躍函式
,其中為單位階躍函式。
單位脈衝函式的傅利葉變換:
由此可見,單位脈衝函式與常數1構成了乙個傅利葉變換對。同理有
。典型例題:
例、求正弦函式的傅利葉變換
解:根據傅利葉變換公式,有}=
大工13秋《復變函式與積分變換》輔導十六
主題 第七章傅利葉變換3 5節 學習時間 2014年1月13日 1月19日內容 傅利葉變換是一種對連續時間函式的積分變換,它通過特定形式的積分建立了函式之間的對應關係。它既能簡化計算,又具有明確的物理意義,因而在許多領域被廣泛地應用,如電力工程,通訊和控制領域以及其他許多數學 物理和工程技術領域。本...
大工13秋《復變函式與積分變換》輔導一
主題 準備知識 一 學習時間 2013年9月30日 10月6日 內容 這周我們將學習函式的導數與微分。求函式的導數的方法是研究復變函式與積分變換的基礎,尤其是研究解析函式與共形對映的基礎。其學習要求及需要掌握的重點內容如下 一 導數 一 導數的定義 定義 設函式在點的某鄰域內有定義,若 存在,則稱函...
復變函式與積分變換
習題八解答 a類1 用定義求下列函式的拉氏變換,並用查表的方法來驗證結果.123 456 解 1 2 3 4 5 6 2 求下列函式的拉氏變換.12 34 5 解 1 2 3 4 5 3 設是以為週期的函式,且在乙個週期內的表示式為 求 解週期為t的函式的拉氏變換為 因此有 4 求下列函式的拉氏變換...