设非周期函数F(t)在区间(-∞,∞)内连续、可积,且 绝对可积,考虑区间(-L/2,L/2),F()在此区间上有三 角级数表示 n=-00 其中系数为 L/2 F(t)e-indt,n=01,2.., L -L/2 定义一个周期为L的函数F(t),FL()在区间(-L/2,L2) 内等于F),而在区间端点-L2,L/2处的值可能等于 F)在这两点的平均值;
设非周期函数F(t)在区间 内连续、可积,且 绝对可积,考虑区间(-L/2,L/2),F(t)在此区间上有三 角级数表示 ( , ) − i ( ) e , , 2 2 n t n n L L F t c t =− − = 其中系数为 / 2 i / 2 1 ( )e d , 0, 1, 2, , L n t n L c F t t n L − − = = 定义一个周期为L的函数FL (t), FL(t)在区间(-L/2,L/2) 内等于F(t),而在区间端点-L/2, L/2处的值可能等于 F(t)在这两点的平均值;
当L越大时,F()与F()相等的范围也越大,可以猜测 当L→o时,周期函数F()的极限为F(t),即是 lim F(t)=F(t). L-00 对任意的-0<t<0,有 F( F()=lim∑c,e L→0 n=-00 -L2 L/2 -L2 L/2 图7.1F)的周期化
当L越大时,FL (t)与F(t)相等的范围也越大,可以猜测 当L→时,周期函数FL (t)的极限为F(t),即是 lim ( ) ( ). L L F t F t → = 对任意的 − t ,有 i ( ) lim e . n t n L n F t c → =− =
当L→o时m= ,令8,=c1,则有 2π F()= 三e如- L L/2 以及 gn=∫F(t)ein2wdt. -L/2 记0n=n2π/L,有 r=太之aaeo.-a》 其中对实数o,函数G(o)定义为 L/2 Gi(@)=F(t)eidt. -L/2
当L→时, ,令 ,则有 2π T = n n g c L = 1 (( 1) )2 i 2π / π ( ) e 2π n t L L n n n n F t g L =− + − = / 2 i 2π / / 2 ( )e d . L n t L n L g F t t − − = 以及 记 n = n L 2π / ,有 i 1 1 ( ) ( )e ( ), 2π n t L L n n n n F t G + =− = − 其中对实数,函数 GL ( ) 定义为 / 2 i / 2 ( ) ( )e d . L t L L G F t t − − =
当L趋向无穷时,G(o)自然趋向于一个函数G(o),称为 函数的傅里叶变换 L/2 G(@)=F(t)e-idt. -L/2 随着L趋向无穷时,△0n=0n-1-①n趋向于零,而0n所对 应的点均匀地分布在整个数轴上,且取值从-∞到∞, 0=2元立ca,kra.-a)=2元JG yn=-0 称为G(o)的傅里叶逆变换 N G(o)=p.v.∫F(t)edt=lim∫F(t)edt V -N )-py.CGede N→02元
当L趋向无穷时, 自然趋向于一个函数 ,称为 函数F的傅里叶变换, ( ) GL G( ) / 2 i / 2 ( ) ( )e d . L t L G F t t − − = 随着L趋向无穷时, 趋向于零,而 所对 应的点均匀地分布在整个数轴上,且取值从-到, = − n n n −1 n 1 i ( )e d 2π t G − = i 1 1 ( ) ( )e ( ) 2π n t L L n n n n F t G + =− = − 称为 G( ) 的傅里叶逆变换. i i ( ) p.v. ( )e d lim ( )e d N t t N N G F t t F t t → − − = = 1 1 i i ( ) p.v. ( )e d lim ( )e d 2π 2π N t t N N F t G G → − − = =
定理7.1若F(t)在(-o,∞)上满足下列条件: (1)F(t)在任何有限区间上连续或只有有限个第一类 间断点; 2)F()在任何有限区间上只有有限个极值点: (3)F(t)在区间(-o,o)上绝对可积,即是积分F(t)dt 收敛则F的傅里叶变换G(ω存在,且有 F(t) 当F连续时; nv2xj6ok"dm-1Ea+0f-0 其他情形. 2
定理7.1 若F(t)在(-, )上满足下列条件: (1) F(t)在任何有限区间上连续或只有有限个第一类 间断点; (2) F(t)在任何有限区间上只有有限个极值点; (3) F(t)在区间(-, )上绝对可积,即是积分 收敛.则F的傅里叶变换 存在,且有 F t t ( ) d − G( ) i ( ) 1 p.v. ( )e d ( 0) ( 0) 2π 2 t F t F G F t F t − = + + − 当 连续时; 其他情形