吉川敦:フーリエ解析入門

作成日:2024-05-04
最終更新日:

概要

「はじめに」から引用する。

(前略)本書では,1 次元の場合に限ってではあるが,フーリエ解析について,広く浅く,つまり,ポアソンの和公式,ウィッタカー-シャノンの標本公式,不確定性原理, 高速フーリエ変換などを包括して,紹介することを心掛けた.

章末には演習問題がある。巻末には演習問題の略解がある。

感想

本書の中ほどにある p.80 を見てみた。

フーリエ変換を二乗可積分な関数に対して定義する.まず,急減少関数に対するフーリエ変換を二乗可積分の場合への移行に適した形でみよう.

ということは、二乗可積分な関数での定義はまだされていないということか。それと、急減少関数が出てきたが、急減少関数とはどんなものだっただろうか。あわててさくいんを頼りに探すと、二乗可積分の定義は p.48 にある。

まず,`-oo le lambda lt rho le +oo` とし,開区間(`lambda, rho`)の上で定義された実数値(または複素数値)の関数 `f(t)` で,その絶対値の二乗のこの区間での積分が収束するもの,つまり,

`int_lambda^rho abs(f(t))^2 lt +oo`
を満たすものを区間 `(lambda, rho)` 上の二乗可積分な関数といい,その全体を $ \mathcal{L}^2 $`(lambda, rho)` と (区間を明示するに及ばないときは,単に,$ \mathcal{L}^2 $ とのみ)表そう.(後略)

ふむ、積分が収束するというのは、何か極限の概念が入っているはずだが、どこにあるのだろうか。積分区間が開区間だから、そこで極限概念が入るのだろうか。そして急減少関数については、p.68 で説明されている。

とくに,直線上の無限回連続微分可能な関数 `f(t)` でその任意の導関数 `f^((n))(t)` に `t` の任意のべきを乗じたもの,`t^m f^((n))(t), n, m = 0, 1, 2, cdots, ` がすべて可積分であるようなものの全体のなす関数族 $ \mathcal{S} $ を考えると便利である.(中略)$ \mathcal{S} $ の元を L. シュワルツにならって急減少といおう.(後略)

ここまでくるとわかったような気がする。ただ、直線上の無限回連続微分可能な関数という言い方が気になる。直線上でなければどうなるのか。線積分では、経路が直線ではない、 曲線や折れ線のような場合も含めるが、そうではない、ということを強調しているのだろうか。どうも p.80 から読み進めるのは無理だという結論に達した。

数式記述

数式記述は ASCIIMathML を、 数式表現は MathJax を用いている。

書誌情報

書名 フーリエ解析入門
著者 吉川敦
発行日 2000 年 6 月 26 日(第 1 版第 1 刷)
発行元 森北出版
定価 2400 円(本体)
サイズ
ISBN 4-627-03621-3
その他 川口市立図書館で借りて読む

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MARUYAMA Satosi