Re: [分析] Fourier 轉換一題
※ 引述《tiwsjia (佳佳)》之銘言:
: 已知 Fourier 轉換 F 將
: 1. 微分算子轉換為 multiplicative 算子;
: 2. 將卷積算子轉換成逐點相乘的算子。
: 請問 1 是否導致 2?
: 亦即我考慮一個線性算子 L 滿足 1,盡可能不假設其他條件下,是否會滿足 2?
: 佳佳
這個問題其實滿有意思的,如網友提出1.不能推出2.(至少可差函數倍數),
那麼1.可以推出多少呢?
1a. F{f'} = it F{f} (我們先把1.寫清楚,F{}表題目之轉換,轉換後變數為t)
1b. 設f_a(x) = f(a+x),則 F{f_a} = exp(iat) F{f}
我們證明在適當條件下1a. => 1b.
顯然對任意a, (f_(a+h) - f_a) / h → (f_a)' as h→0 pointwisely
我們假設F可以pass limit (譬如f是Schwartz function,F在Schwartz space上線性連續)
則有 F{f_(a+h)} - F{f_a} / h → F{f_a'} (也有pointwisely)
固定t,記 H(a) = F{f_a}(t) 則應用微分定義與1a有 H'(a) = it H(a)
解a之ODE,得到H(a) = exp(iat) H(0),即是1b.
有1b.有甚麼好處呢?
因為 f_a(x) = f(x) * delta(x+a) (*為convolution)
所以就是證明
F{g*f} = F0{g} F{f} ,其中F0是「真」Fourier變換,在g是delta(x+a)是對的。
從這裡出發,就可以推出上式對任意g也是對的,
因此原題2.只要其中一個F改為F0就對了。
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r=e^theta
即使有改變,我始終如一。
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