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广义傅里叶积分


所谓的广义傅里叶积分是一对积分——“下傅里叶积分”和“上傅里叶积分”——它们允许某些复值函数 f分解为积分定义的函数,每个函数都类似于与 f 相关的通常的傅里叶积分,并保持其若干关键性质。

x实变量,设 alpha=sigma+itau复变量,并设 f=f(x) 为函数,对于该函数,|f(x)|<=A·exp(tau_-x)x->infty 时,对于该函数,|f(x)|<=B·exp(tau_+x)x->-infty 时,并且对于该函数,f(x)exp(-tau_0x) 具有解析傅里叶积分,其中 tau_-<tau_0<tau_x有限常数。 接下来,分别通过以下方式定义与 f 相关的上、下广义傅里叶积分 F_+(alpha)F_-(alpha)

 F_+(alpha)=1/(sqrt(2pi))int_0^inftyf(x)e^(ialphax)dx
(1)

 F_-(alpha)=1/(sqrt(2pi))int_(-infty)^0f(x)e^(ialphax)dx
(2)

复数区域 tau>tau_-tau<tau_+ 上,分别地。然后,对于 a>tau_-b<tau_+,

 f(x)=1/(sqrt(2pi))int_(-infty+ia)^(infty+ia)F_+(alpha)e^(-ialphax)dalpha+1/(sqrt(2pi))int_(-infty+ib)^(infty+ib)F_-(alpha)e^(-ialphax)dalpha
(3)

其中第一个积分被加数等于 f(x) 对于 x>0 并且对于 x<0 为零,而第二个积分被加数对于 x>0 为零,并且对于 x<0 等于 f(x)。分解 () 称为对应于 f 的广义傅里叶积分。

请注意,一些文献使用与 (2pi)^(-1/2) 不同的乘法常数来定义上、下积分 F_+F_-,因此 () 中的恒等式可能看起来略有不同。


另请参阅

傅里叶变换, 广义傅里叶级数, 积分变换, 拉普拉斯变换

此条目由 Christopher Stover 贡献

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参考文献

Linton, C. M. 和 McIver, P. Wave/Structure Interactions 数学技术手册。 Boca Raton, FL: CRC Press, 2001.Noble, B. 基于 Wiener-Hopf 技术的偏微分方程解法。 Belfast, Northern Ireland: Pergamon Press, 1958.

请引用为

Stover, Christopher. "广义傅里叶积分。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源,由 Eric W. Weisstein 创建。 https://mathworld.net.cn/GeneralizedFourierIntegral.html

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