傅利葉級數與線性代數

2021-07-28 08:51:21 字數 657 閱讀 8676

前幾天旁聽了一節小波變換,授課老師講的非常棒。在開始的時候,老師問了乙個問題,傅利葉級數的本質是什麼?

本質就是線性代數裡的線性表示!

如何理解呢?網上截幾個公式說明一下。

上圖是傅利葉級數的形式,能不能看成f在基cos(nwt)和sin(nwt)下的線性表示呢?有以下幾個問題需要回答一下:

1.cos(nwt)和sin(nwt)是基嗎?進一步講,正交嗎?

正交的概念與內積息息相關,這裡不做過多的敘述。驗證是否正交只需要看內積是否等於0即可,在[-t/2,t/2]上對sin*cos做積分,注意到sin*cos是奇函式,在對稱區間上積分為0,因此可以理解為正交基。同時sin^2+cos^2=1,進一步可以說成單位正交基。

2.係數an和bn是怎麼來的?

可能很多人試圖背下來係數的求解公式,如下圖:

在以後的學習中一定要把學過的東東聯絡起來!

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傅利葉級數

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