作者LimSinE (r=e^theta)
看板Math
标题Re: [分析] 瑕积分极限决定L^2的傅立叶转换
时间Fri Jan 7 20:41:00 2022
何必执着於证明onto呢XD
Zygmund的路线是证明等式 FT2{FT2{f}(-t)}(x)=f(x)
本身不但证明了双射,也同时告诉你反变换的公式啊
这个路线和我提到的定义IFT2再证明 IFT2{FT2{f}}=f是同一件事。
不管是走哪条路,重点是该等式本身的证明。
注意到我们表面上定义了FT2,但其实没有公式好用;要用积分定义式就要L^1才保险。
因此在证明上述式子的时候,需要f和FT{f}都是L^1交集L^2。
然後想办法去算那个积分...
至於两种方法验证造出的IFT2一样,倒是routine
1. 可以用结果论,反变换当然是唯一的
或
2. 两种造法在L^1交集L^2相同,而连续延拓的方法是唯一的。
(就是你底下(1)(2)(3)在做的事情)
※ 引述《znmkhxrw (QQ)》之铭言:
: : 推 Vulpix : Zygmund的证明是13.51,中间用了F(x)=FT[f](-x), 01/07 04:05
: 整理一下我的想法, 结合跟L大与V大讨论"反傅立叶转换 = 常数 * 傅立叶转换的反函数"
: 《定义与符号》(以R^1举例)
: FT1 {f}(x) := f€L^1上的傅立叶转换, ∫_{x€R} f(t)*e^(-2πi*t*x) dt
: IFT1{f}(x) := f€L^1上的反傅立叶转换,∫_{x€R} f(t)*e^( 2πi*t*x) dt
: FT2 {f}(x) := f€L^2上的傅立叶转换, L大文中的迂回定义法, 藉由L^1∩L^2在L^2
: 的稠密性, 挑L^1∩L^2中收敛到f的函数列f_n, by Zygmund lemma 13.50
: 使得FT1在L^1∩L^2是均匀连续(w.r.t L^2 norm)的, 得到FT1{f_n}是
: 科西列, 最後藉由L^2的完备性以及均匀连续唯一决定科西列的极限值
: 定义出FT2{f}(x)
: IFT2{f}(x) := f€L^2上的反傅立叶转换, L大文中的迂回定义法, 藉由L^1∩L^2在L^2
: 的稠密性, 挑L^1∩L^2中收敛到f的函数列f_n, by Zygmund lemma 13.50
: 使得IFT1在L^1∩L^2是均匀连续(w.r.t L^2 norm)的, 得到IFT1{f_n}是
: 科西列, 最後藉由L^2的完备性以及均匀连续唯一决定科西列的极限值
: 定义出IFT2{f}(x)
: 《想证明》
: FT2的反函数等於IFT2乘以某个常数
: 即反傅立叶转换与傅立叶转换的反函数只差一个常数c
: pf: 引用V大说的Zygmund页数, 我们有FT2{c*FT2{f}(-t)}(x) = f(x)
: 因此得到 c*FT2{f}(-x) = FT2^-1{f}(x)
: 接着只要证明FT2{f}(-x) = IFT2{f}(x)即得证
: 回顾FT2{f}(x)的定义, 任选一串在L^1∩L^2的函数列f_n收敛到f
: 所以我们有 FT1{f_n}(x) → FT2{f}(x) in L^2 sense
: 当然就有 FT1{f_n}(-x) → FT2{f}(-x)
: 对IFT1做一次, 也有 IFT1{f_n}(x) → IFT2{f}(x) in L^2 sense
: 然後因为f_n€L^1, 所以我们有 FT1{f_n}(-x) = IFT1{f_n}(x)
: 因此结合: (1) FT1{f_n}(-x) → FT2{f}(-x)
: (2) IFT1{f_n}(x) → IFT2{f}(x)
: (3) FT1{f_n}(-x) = IFT1{f_n}(x)
: 我们就有FT2{f}(-x) = IFT2{f}(x), 得证
: 《小结》
: 这样的走法跟L大与V大说的应该就是一致的:
: (1) 我想证的东西其实就是Zygmund在证"L^2傅立叶转换是onto"时的小结果
: (2) 像V大说的, 仍是需要从L^1∩L^2去逼近我要的结果
: 这样看起来没什麽问题...吧XD
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r=e^theta
即使有改变,我始终如一。
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1F:推 znmkhxrw : 谢谢L大的讲解~ 01/08 02:05
2F:→ znmkhxrw : 其实我也没有执着於onto啦, 只是针对我最初的问题 01/08 02:06
3F:→ znmkhxrw : 「FT2^-1 =?= c*IFT2」你跟V大都有提出解决的方向 01/08 02:06
4F:→ znmkhxrw : 我只是把你们给的方向用自己的理解打出来看有没有 01/08 02:07
5F:→ znmkhxrw : 一致而已 01/08 02:07
6F:→ znmkhxrw : 确实关键都在於"在L1∩L2证明所有的事情" 01/08 02:08
7F:→ znmkhxrw : 毕竟只有在L1的积分式才具备可以计算的空间 01/08 02:08
8F:→ znmkhxrw : 再次感谢你的解释~^^ 01/08 02:09