积分变换 :将已知函数变为其他函数的工具

更新时间:2023-11-17 17:12

积分变换就是通过参变量积分将一个已知函数变为另一个函数。它在数学理论或其应用中都是一种非常有用的工具。最重要的积分变换有傅里叶变换、拉普拉斯变换。参考书目特兰台尔著,潘德惠译的《数学物理中的积分变换》。

正文

通过参变量积分将一个已知函数变为另一个函数。已知ƒ(x),如果

存在(α、b可为无穷),则称为核的积分变换。

积分变换无论在数学理论或其应用中都是一种非常有用的工具。最重要的积分变换有傅里叶变换、拉普拉斯变换。由于不同应用的需要,还有其他一些积分变换,其中应用较为广泛的有梅林变换和赫尔曼·汉克尔变换,它们都可通过傅里叶变换或拉普拉斯交换转化而来。

梅林变换  当,函数

(1)

称为ƒ(x)的梅林变换,式中为复数。M(s)的梅林反变换则定义为

, (2)

这里积分是沿直线 进行的。

(1)式与(2)式在一定条件下互为反演公式。例如,设(1)绝对收敛,在任何有限区间上 ƒ(x)是有界变差的,且已规范化:,则由(1)可推得(2),在l空间中也有类似结果。

若以表示的梅林变换, 则在一定条件下,有。在一定条件下,还有下列梅林交换的卷积公式:

式中。

一些简单函数的梅林变换如表:

汉克尔变换  设Jγ(x)为у阶贝塞尔函数(见特殊函数),ƒ(x)定义于,则称

(3)

为ƒ(x)的у阶赫尔曼·汉克尔变换;而称

(4)

为h(t)的汉克尔反变换。有的作者代替(3)与(4)改用

效果是一样的。在一定条件下,(3)与(4)成为一对互逆公式,此外,还有

积分变换

一些简单函数的汉克尔变换如表:

参考书目

A.Erdélyi, ed.,table of Integral Transforms,Vol. 1, McGraw-Hill, New York, 1954.

特兰台尔著,潘德惠译:《数学物理中的积分变换》,高教社北京市,1959。(CJ集团Tranter,Integral Transforms in MatheMatical Physics,2nd ed.,John Wiley \u0026 Sons, New York, 1956.)

D.V.Widder,An Introduction to Transform Theory,Academic Press, New York, 1972.

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