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完整正交系


閉區間 x in [a,b] 中,如果對於該區間內的每個分段連續函式 f(x),最小平方誤差

 E_n=||f-(c_1phi_1+...+c_nphi_n)||^2

(其中 ||f|| 表示關於權重函式 w(x)L2範數)當 n 趨於無窮大時收斂到零。符號表示為,一組函式是完備的,如果

 lim_(m->infty)int_a^b[f(x)-sum_(n=0)^ma_nphi_n(x)]^2w(x)dx=0,

其中上述積分是勒貝格積分

完整正交系的例子包括 {sin(nx),cos(nx)}[-pi,pi] 上(實際上形成了一種稍微特殊的系統,稱為完整雙正交系統),勒讓德多項式 {P_n(x)}[-1,1] 上(Kaplan 1992, p. 512),以及 {sqrt(x)J_0(alpha_nx)}[0,1] 上,其中 J_0(z) 是第一類貝塞爾函式,而 alpha_n 是它的第 n 個根(Kaplan 1992, p. 514)。這些系統分別引出傅立葉級數傅立葉-勒讓德級數傅立葉-貝塞爾級數


另請參閱

貝塞爾不等式, 完整雙正交系統, 完整函式集, 傅立葉級數, 廣義傅立葉級數, 希爾伯特空間, L2範數, 正交函式, 標準正交函式, 過完備系統, 帕塞瓦爾定理

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參考文獻

Arfken, G. "Eigenfunctions 的完備性。" §9.4 in 物理學家數學方法,第 3 版 Orlando, FL: Academic Press, pp. 523-538, 1985.Kaplan, W. "正交函式的傅立葉級數:完備性" 和 "完備性的充分條件。" §7.11 和 7.12 in 高等微積分,第 4 版 Reading, MA: Addison-Wesley, pp. 501-505, 1992.

在 上被引用

完整正交系

請引用為

Weisstein, Eric W. "完整正交系。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/CompleteOrthogonalSystem.html

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