Generelle fourierrekkjer

Frå Wikipedia – det frie oppslagsverket
Gå til: navigering, søk

Generelle fourierrekkjer har i matematisk analyse vist seg å vere nyttige. Dei er alle spesialtilfelle av dekomponeringar ove rein ortonormal base av eit indre produktrom. Her ser ein på kvadratingrerbare funksjonar definert på eit intervall med reelle tal, som mellom anna er viktig for interpolasjonsteori.

Definisjon[endre | endre wikiteksten]

Ein tenkjer seg eit sett med kvadratintegrerbare funksjonar med verdiar i F=C eller R,

som er parvise ortogonale for det indre produktet.

der w(x) er ein vektfunksjon og representerer kompleks konjugering complex conjugation, til dømes for F=R.

Den generelle fourierrekkja til ein kvadratintegrerbar funksjon f: [a, b] → F, med omsyn til Φ, vert då

der koeffisientane er


Døme[endre | endre wikiteksten]

Legendre-polynoma er løysingar til Sturm–Liouville-problem

og på grunn av denne teorien er desse polynoma eigenfunksjonar til problemet og er løysingar ortogonale med omsyn til det indre produktet over med einingsvekt. Så vi kan lage ei generelle fourierrekkje (kalla Fourier–Legendre-rekkje) som omfattar legendre-polynom og

Som eit døme, la oss rekne ut Fourier–Legendre-rekkja for ƒ(x) = cos x over [−1, 1]. No er

og ei rekkje omfattar desse ledda

som skil seg frå cos x med om lag 0.003, om 0. Det kan vere nyttig å nytte slike Fourier–Legendre-rekkjer sidan eigenfunksjonane alle er polynom og dermed integral. Slik vert koeffisientane enklare å rekne ut.

Koeffisientteorem[endre | endre wikiteksten]

Somme teorem om koeffisientane cn er mellom anna:

Bessel-ulikskapen[endre | endre wikiteksten]

Parseval-teoremet[endre | endre wikiteksten]

Om Φ er eit komplett sett

Kjelder[endre | endre wikiteksten]