作者znmkhxrw (QQ)
看板Math
标题Re: [微积] 从积分值恒等反推两函数恒等
时间Mon Jul 10 18:43:28 2017
※ 引述《alan23273850 ()》之铭言:
: 各位版友大家好,我有一个有关微积分的问题想请教各位:
: 问题大概是这样的,最近在复习数位讯号处理时遇到下面
: 两个等式,里面只有 n 是自变数,其他都是常数,而上下
: 两式确定随便代入任何一个 n 都会有一样的值,想请问
: 要怎麽反推在积分范围(-pi/T ~ pi/T)下两个画红色底线
: 的函数会完全相等呢?有什麽理论基础可以证明这件事吗?
: 因为是应用性的课本就直接写它们一样了,没有任何推导,
: 所以才来版上发问,先谢谢愿意解惑的大大了!
: (不用很详细没关系,有 keyword 我也可以自行寻找材料)
: https://i.imgur.com/xbMK2qU.png
从你的推文我联想到这个定理:stone-weierstrass theorem
但我不知道你对高微认识多少 因此下面当作听个故事
------------------------------------------------
首先你应该知道
b b
∫ f(x) = ∫ g(x) 根本不可能得到f=g,即便f与g都是连续
a a
但!如果
b b
∫ f(x)x^n = ∫ g(x)x^n for all n>=0
a a
那 恭喜你 只要f跟g是连续函数,就可以得到f=g everywhere
这是"Weierstrass approximation theorem"很典型的应用
这个定理说任何定义在[a,b]的连续函数f,必可以找到一群多项式P_n去均匀逼近
即S := {any finite linear combination of x^n:n>=0 ,x€[a,b]} 稠密於C[a,b]
稠密顾名思义就是任取某个f€C[a,b](定义在[a,b]的连续函数),要多近就有一个够
近的linear combination of x^n 靠近f,而linear combination of x^n就是多项式
这个你大致知道的话,stone-weierstrass theorem更广了,刚刚你看到S是x^n的线性
组合,那是否有其他种类的函数收集起来也可以逼近C[a,b]呢?
有!只要集合满足此定理"需要的条件"(见以下连结),就可以
https://en.wikipedia.org/wiki/Stone%E2%80%93Weierstrass_theorem
而这个网页你搜寻一下"The theorem has many other applications to analysis,
including:Fourier series:............."这边
{e^(2πin), n€Z}的线性组合稠密於C([0,1]/{0,1})
(这边[0,1]/{0,1}是[0,1]两端点看做一个点黏起来变成一个封闭圆)
而刚好你照片里的函数经由 x=(2π/T) y 就是在e^(2πin)在[-1/2,1/2]的积分
-----------------------------------------------------------------------
概念大致上是这样 严格证明因为我没跑过就交给你了XD
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 1.173.161.121
※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/Math/M.1499683411.A.8E1.html
1F:推 pentiumevo : 推同学的优质好文 07/10 22:36
2F:推 alan23273850: 感谢 z 大花一大把时间打出来的解答! 07/10 23:29
3F:→ alan23273850: 不得不说,其实这就是我要的100%正解,完全切中要害 07/10 23:29
4F:→ alan23273850: 因为我那篇忘记把 "for all n" 这句话标色,也忘记 07/10 23:29
5F:→ alan23273850: 提到後面有e^(jOTn)这个共同项卡位,重点便不清晰。 07/10 23:30
6F:→ alan23273850: 07/10 23:30
7F:→ alan23273850: 说到高微,我只有修上学期,所以没接触过这个定理XD 07/10 23:31
8F:→ alan23273850: 修完觉得还挺开心的,除了成绩不错,也觉得这门科目 07/10 23:31
9F:→ alan23273850: 真的有训练到逻辑思考,有见微知着之感,但是因为过 07/10 23:31
10F:→ alan23273850: 程实在太痛苦了,花太多时间在上面,CP 值有点低, 07/10 23:32
11F:→ alan23273850: 就没有继续修下学期。 07/10 23:32
12F:→ alan23273850: 07/10 23:32
13F:→ alan23273850: 大大的解说很生动我很喜欢,等等发钱给你 XD 07/10 23:33
14F:→ alan23273850: PTT 的高手云集真是令人感到赞叹! 07/10 23:33
15F:→ znmkhxrw : 别...别那麽激动XDDD 07/11 00:15
16F:→ znmkhxrw : 高微别把他当科目啦 你如果是兴趣自选反而最好 07/11 00:16
17F:→ znmkhxrw : 高微可以用来解释很多工科要你背的式子 07/11 00:16
18F:→ znmkhxrw : 个人觉得有趣的点在这里 专门解释原因的教材 07/11 00:17