Return to 理工系の数学C

フーリエ解析

フーリエ級数

区間 \(-\pi \le x \le \pi\) で定義された関数 \(f(x)\) は,それがどんな関数であっても(区間外では,周期 \( 2\pi \) の周期関数とみなして),三角関数 \( \cos, \ \sin \) の重ね合わせで表すことができる。

任意の周期をもつ関数のフーリエ級数展開

フーリエ級数の導入では,区間 \( -\pi \le x \le \pi \) で定義された関数 \(f(x)\) が,その区間の外では周期 \(2\pi\) の周期関数であるとした。

周期 \(2\pi\) の決め打ちではなく,任意の周期をもつ関数の場合はどうなるか,という話。

区間 \( -L \le x \le L\) で定義された関数 \(f(x)\) が区間外では周期 \(2 L\) の周期関数である場合,そのフーリエ級数展開は…

複素フーリエ級数

\(\cos \) と\(\sin \) の別々の重ね合わせ(足し合わせ)で表されるフーリエ級数を,オイラーの公式を使って1つにまとめる。

フーリエ積分・フーリエ変換

任意の周期 \(2L\) をもつ関数の複素フーリエ級数展開を,非周期的現象にまで拡張したものが「フーリエ積分」であり,フーリエ係数の拡張が「フーリエ変換」。