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傅里叶级数是中国科技名词。

世界三大汉语词典分别是中国大陆的《 汉语大词典[1]》(共13册,5.6万词条,37万单词)、中国台湾的《 中文大辞典 》(共10册,5万词条,40万单词)以及日本的《 大汉和辞典 》(共13册,4.9万词条,40万单词)。汉字是记录汉语的文字[2],它已有六千年左右的历史,是世界上最古老的文字之一。

名词解释

法国数学家傅里叶认为,任何周期函数都可以用正弦函数和余弦函数构成的无穷级数来表示(选择正弦函数与余弦函数作为基函数是因为它们是正交的),后世称傅里叶级数为一种特殊的三角级数,根据欧拉公式,三角函数又能化成指数形式,也称傅立叶级数为一种指数级数。

法国数学家J.-B.-J.傅里叶在研究偏微分方程的边值问题时提出。

从而极大地推动了偏微分方程理论的发展。在中国,程民德最早系统研究多元三角级数与多元傅里叶级数。他首先证明多元三角级数球形和的唯一性定理,并揭示了多元傅里叶级数的里斯- 博赫纳球形平均的许多特性。傅里叶级数曾极大地推动了偏微分方程理论的发展。在数学物理以及工程中都具有重要的应用。

性质

收敛性

傅里叶级数的收敛性:满足狄利赫里条件的周期函数表示成的傅里叶级数都收敛。狄利赫里条件如下:

在任何周期内,x(t)须绝对可积;在任一有限区间中,x(t)只能取有限个最大值或最小值;

在任何有限区间上,x(t)只能有有限个第一类间断点。

吉布斯现象:在x(t)的不可导点上,如果我们只取(1)式右边的无穷级数中的有限项作和x(t),那么x(t)在这些点上会有起伏。一个简单的例子是方波信号。

正交性

所谓的两个不同向量正交是指它们的内积为0,这也就意味着这两个向量之间没有任何相关性,例如,在三维欧氏空间中,互相垂直的向量之间是正交的。事实上,正交是垂直在数学上的的一种抽象化和一般化。一组n个互相正交的向量必然是线性无关的,所以必然可以张成一个n维空间,也就是说,空间中的任何一个向量可以用它们来线性表出。

参考文献