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时间:2019-08-06
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1、探索闭区间上一般可积函数的Parseval等式一、探索上可积函数的三角多项式最小方差逼近设为上的可积函数,,,为的傅里叶系数,记,(称为以为周期的三角多项式函数),则均方差,当,,(),时,达到最小,最小值为。提示:经简单地计算可得,,,。于是,二、按下面的步骤探索上可积函数的Parseval等式1、设在上可积,且,则存在上的连续的折线函数列,使得,,,且,从而。提示:首先,利用可积的第二充要条件推出,对任意,存在的分割:,使得。其次,在中再插入分点,使得。记,为分割增加分点所得的分割,则;第三,先用直线段顺次连接函数的图像上对应于
2、分割的分点,,,,的点,再用直线段连接点和,得连续的折线函数(如下图所示),易见满足:,。注意到得出,。最后,注意到得出。2、设为上的连续的折线函数,满足:,则存在三角多项式函数列,使得在上一致收敛于。提示:利用Weierstrass三角多项式逼近定理即可。3、设在上可积,且,则存在上的三角多项式函数列,使得,。提示:利用1可得,存在上满足:,,的连续的折线函数列,使得,。利用2可得,对每个,存在三角多项式函数,使得,在上,,再注意到可得,。4、利用3并结合“一”可得:设在上可积,则,(称为关于上可积函数的Parseval等式)。提
3、示:利用3可得,存在上的三角多项式函数列,使得,。再注意到“一”,,即可。5、设在上可积,试探索下面的等式:(称为关于上可积函数的Parseval等式),其中,,()。提示:令,则,在上可积。记,,()为的傅里叶系数,利用4可得,。注意到,,,,,即可。6、利用5探索一般区间上可积函数的Parseval等式的形式。提示:令,作平移变换,将函数变为上的可积函数。利用5可得,,其中,,。注意到,,,可得,,其中,,。
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