积分变换复习提纲(总结)
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复变函数与积分变换复习提纲第一章 复变函数一、复变数和复变函数()()()y x iv y x u z f w ,,+== 二、复变函数的极限与连续极限 A z f z z =→)(lim 0连续 )()(lim 00z f z f z z =→第二章 解析函数一、复变函数),(),()(y x iv y x u z f w +==可导与解析的概念。
二、柯西——黎曼方程掌握利用C-R 方程⎪⎩⎪⎨⎧-==xy yx v u v u 判别复变函数的可导性与解析性。
掌握复变函数的导数:yx y x y y x x v iv iu u v iu y fi iv u x f z f +==-=+-=∂∂=+=∂∂=ΛΛ1)('三、初等函数重点掌握初等函数的计算和复数方程的求解。
1、幂函数与根式函数θθθθθin n n n n n e r n i n r i r z w =+=+==)sin (cos )sin (cos 单值函数nk z i n ner z w π2arg 1+== (k =0、1、2、…、n-1) n 多值函数2、指数函数:)sin (cos y i y e e w xz+==性质:(1)单值.(2)复平面上处处解析,zze e =)'((3)以i π2为周期 3、对数函数ππk i z k z i z Lnz w 2ln )2(arg ln +=++== (k=0、±1、±2……)性质:(1)多值函数,(2)除原点及负实轴处外解析,(3)在单值解析分枝上:kk z z 1)'(ln =。
4、三角函数:2cos iz iz e e z -+= ie e z iziz 2sin --=性质:(1)单值 (2)复平面上处处解析 (3)周期性 (4)无界5、反三角函数(了解)反正弦函数 )1(1sin 2z iz Ln iz Arc w -+==反余弦函数 )1(1cos 2-+==z z Ln iz Arc w 性质与对数函数的性质相同。
复变函数复习提纲(一)复数的概念1.复数的概念:z x iy =+,,x y 是实数, ()()Re ,Im x z y z ==.21i =-. 注:两个复数不能比较大小.2.复数的表示 1)模:z =2)幅角:在0z ≠时,矢量与x 轴正向的夹角,记为()Arg z (多值函数);主值()arg z 是位于(,]ππ-中的幅角。
3)()arg z 与arctanyx之间的关系如下: 当0,x > arg arctan yz x=;当0,arg arctan 0,0,arg arctan yy z xx y y z xππ⎧≥=+⎪⎪<⎨⎪<=-⎪⎩; 4)三角表示:()cos sin z z i θθ=+,其中arg z θ=;注:中间一定是“+”号。
5)指数表示:i z z e θ=,其中arg z θ=。
(二) 复数的运算1.加减法:若111222,z x iy z x iy =+=+,则()()121212z z x x i y y ±=±+±2.乘除法:1)若111222,z x iy z x iy =+=+,则()()1212122112z z x x y y i x y x y =-++;()()()()112211112121221222222222222222x iy x iy z x iy x x y y y x y x i z x iy x iy x iy x y x y +-++-===+++-++。
2)若121122,i i z z e z z e θθ==, 则()121212i z z z z e θθ+=;()121122i z z e z z θθ-= 3.乘幂与方根 1) 若(cos sin )i z z i z e θθθ=+=,则(cos sin )nnn in z z n i n z e θθθ=+=。
复变函数与积分变换复习提纲第一章 复变函数一、复变数和复变函数()()()y x iv y x u z f w ,,+== 二、复变函数的极限与连续极限 A z f z z =→)(lim 0连续 )()(lim 00z f z f z z =→第二章 解析函数一、复变函数),(),()(y x iv y x u z f w +==可导与解析的概念。
二、柯西——黎曼方程掌握利用C-R 方程⎪⎩⎪⎨⎧-==xy yx v u v u 判别复变函数的可导性与解析性。
掌握复变函数的导数:yx y x y y x x v iv iu u v iu y fi iv u x f z f +==-=+-=∂∂=+=∂∂=1)('三、初等函数重点掌握初等函数的计算和复数方程的求解。
1、幂函数与根式函数θθθθθin n n n n n e r n i n r i r z w =+=+==)sin (cos )sin (cos 单值函数nk z i n ner z w π2arg 1+== (k =0、1、2、…、n-1) n 多值函数2、指数函数:)sin (cos y i y e e w xz+==性质:(1)单值.(2)复平面上处处解析,zze e =)'((3)以i π2为周期 3、对数函数ππk i z k z i z Lnz w 2ln )2(arg ln +=++== (k=0、±1、±2……)性质:(1)多值函数,(2)除原点及负实轴处外解析,(3)在单值解析分枝上:kk z z 1)'(ln =。
4、三角函数:2cos iz iz e e z -+= ie e z iziz 2sin --=性质:(1)单值 (2)复平面上处处解析 (3)周期性 (4)无界5、反三角函数(了解)反正弦函数 )1(1sin 2z iz Ln iz Arc w -+==反余弦函数 )1(1cos 2-+==z z Ln iz Arc w 性质与对数函数的性质相同。
西南交大复变函数与积分变换复习提纲一. 复变函数1. 复数(1)复数的运算例 ()()()()11031(1)1324,(2),(3)1,(4)11i i i i i i-+++++. (2)区域、单连通、多连通区域的判断2. 解析函数(1)解析函数的概念:函数在区域内解析、函数在某一点解析、奇点。
(2)函数解析的判断:Cauchy-Riemann 条件、导数公式。
例 判断函数2(z)f x y ixy =+ 在何处可导?何处解析?例 找出函数的奇点 2sin (1)(z 1)e zz + ,(2)sin z e z π. (3)初等函数例 计算下列表达式的值()99312(1)e ,(2)ln 1i)i i π+++ . 3.级数(1)级数敛、散性的判断例 判断下列级数是否收敛,如果收敛是条件收敛还是绝对收敛。
()()3211111222(1),(2),(3),,!n nn n n n n n i i in i n n n n ∞∞∞∞====+++∑∑∑∑(2)幂级数的收敛:Abel 定理、收敛半径例 计算幂级数的收敛半径()()()110(1)(1)1,(2),(3)312121!nn n n n n n i z z n z n n +∞+∞+∞===-++++∑∑∑. (3)函数的幂级数展开:Taylor 级数、Laurent 级数例 将函数在指定点展开成幂级数12321,0,1,1(z 1)z z z z ==-=+. 例 将函数在指定的圆环域内展开成Laurent 级数21(z),(1)12,(2)013,(3)2 3.(z 1)(z 2)f z z z =<<<+<->+- 4.复变函数的积分(1)基本积分公式:[](),()()()z z t t C f z dz f z t z t dt αββα=≤≤'=⎰⎰.例 计算复积分的值,C z dz c ⎰从i -到i 的在右半平面的单位圆周.(2)Cauchy 积分定理(单连通、多连通)、积分与路径无关、Cauchy 积分公式、高阶导数公式例 复积分299cos 12sin(z 1)(z 1)e zz dz =++⎰的值等于? 例 计算复积分的值2,C z dz c ⎰从i -到i 的在右半平面的单位圆周.例 计算复积分()24cos (z )z z dz z i π=++⎰的值.(3)留数:孤立奇点的类型、极点的级数、孤立奇点处留数的计算(重点:m 级极点处留数的计算)、留数定理、利用留数计算复积分和定积分.例 判断下列函数的孤立奇点的类型,如果是极点请指明极点的级数.12100sin 1(1),(2),(3)e (1)z z z z e z z z+-+ 例 计算下列复积分的值 223211(1),(2)tan ,(3)sin z (z 1)1z z z z e z dz zdz dz z z π===-+-⎰⎰⎰ 例 计算下列定积分的值2240011(1),(2)2sin 1x dx dx x x π+∞+++⎰⎰ 二. 积分变换1.Fourier 变换(1)Fourier 的定义、Fourier 变换的计算、函数的Fourier 积分表达式、δ函数的筛选性.例 (),kt f t e k -+=∈R 计算函数的Fourier 变换[]()f t F. 例 2(t 2)e ?t dt δ+∞--∞-=⎰(2)Fourier 变换的性质:线性性质、平移性质、伸缩性质、对称性质、微分性质、积分性质及Paeseval 等式.例 计算Fourier 变换:12[]t te+-F . 例 计算积分2212dt t +∞-∞⎛⎫ ⎪+⎝⎭⎰ 的值. (3)卷积(Fourier 变换意义下):卷积的定义、卷积的计算及卷积定理例 设20,0,sin ,0,(t),(t),00, t t t t f g e t π-<≤≤⎧⎧==⎨⎨≥⎩⎩其它.计算卷积(t)g(t)f *.place 变换(1) Laplace 变换的定义、计算.例 设3,02,(t)1,24,0, 4.t f t t ≤<⎧⎪=-≤<⎨⎪≥⎩计算Laplace 变换[()]f t L .(2) Laplace 变换的性质:线性性质、微分性质、积分性质及位移性质. 例 计算Laplace 变换202[]tx xcos x dx e ⎰L ,22002[t ],[2]t t t x cos x dx e xcos xdx e⎰⎰L L . (3) 利用Laplace 变换计算定积分.例 计算定积分的值20sin (1)cos ,(2)x xx x xe dx dx xe +∞-⎰⎰. (4) 卷积(Laplace 变换意义):卷积的定义、卷积的计算及卷积定理. 例 计算如下卷积(1)t cos2t,(2)sint cost,(3)e cos t t ***.。
复变函数复习提纲(一)复数的概念1.复数的概念:z x iy =+,,x y 是实数,()()Re ,Im x z y z ==.21i =-.注:两个复数不能比较大小.2.复数的表示1)模:z =2)幅角:在0z ≠时,矢量与x 轴正向的夹角,记为()Arg z (多值函数);主值()arg z 是位于(,]ππ-中的幅角。
3)()arg z 与arctanyx之间的关系如下:当0,x >arg arctan yz x =;当0,arg arctan 0,0,arg arctan yy z xx y y z xππ⎧≥=+⎪⎪<⎨⎪<=-⎪⎩;4)三角表示:()cos sin z z i θθ=+,其中arg z θ=;注:中间一定是“+”号。
5)指数表示:i z z e θ=,其中arg z θ=。
(二)复数的运算1.加减法:若111222,z x iy z x iy =+=+,则()()121212z z x x i y y ±=±+±2.乘除法:1)若111222,z x iy z x iy =+=+,则()()1212122112z z x x y y i x y x y =-++;()()()()112211112121221222222222222222x iy x iy z x iy x x y y y x y x i z x iy x iy x iy x y x y +-++-===+++-++。
2)若121122,i i z z e z z eθθ==,则()121212i z z z z e θθ+=;()121122i z z e z z θθ-=3.乘幂与方根1)若(cos sin )i z z i z e θθθ=+=,则(cos sin )n nnin z z n i n z eθθθ=+=。
2)若(cos sin )i z z i z e θθθ=+=,则122cos sin (0,1,21)nk k z i k n n n θπθπ++⎛⎫=+=- ⎪⎝⎭ (有n 个相异的值)(三)复变函数1.复变函数:()w f z =,在几何上可以看作把z 平面上的一个点集D 变到w 平面上的一个点集G 的映射.2.复初等函数1)指数函数:()cos sin zxe ey i y =+,在z 平面处处可导,处处解析;且()z z e e '=。
一、傅里叶变换1、傅里叶积分存在定理:设()f t 定义在(),-∞+∞内满足条件:1)()f t 在任一有限区间上满足狄氏条件; 2)()f t 在(),-∞+∞上绝对可积(即()f t dt +∞-∞⎰收敛;则傅氏积分公式存在,且有()()()()()(),1[]11002,2iw iwt f t t f t f e d e dw f t f t t f t τττπ+∞+∞--∞-∞⎧⎪=-⎨++-⎪⎩⎰⎰是的连续点是的第一类间断点2、傅里叶变换定义式:()[]()()iwt F f t F w f t e dt +∞--∞==⎰ 1-2 傅里叶逆变换定义式:()11[]()()2iwt F F w f t F w e dw π+∞--∞==⎰1-33、常用函数的傅里叶变换公式()1()FFf t F ω-−−→←−− 矩形脉冲函数1,22()sin 20,2F F E t E f t t ττωτω-⎧≤⎪⎪−−→=⎨←−−⎪>⎪⎩1-4 单边指数衰减函数()()1,0110,0tFFe t e t F e t iw j t βββω--⎧≥−−→=⇒=⎡⎤⎨←−−⎣⎦++<⎩ 1-5 单位脉冲函数 ()11FFt δ-−−→←−− 1-6 单位阶跃函数 ()()11FFu t w iwπδ-−−→+←−− 1-7 ()112F Fw πδ-−−→←−− 1-8 ()12F Ft j πδω-−−→'←−− 1-9 ()0102F j t Fe ωπδωω-−−→-←−− 1-10 ()()1000cos FFt ωπδωωδωω-−−→++-⎡⎤←−−⎣⎦1-11()()1000sin F Ft j ωπδωωδωω-−−→+--⎡⎤←−−⎣⎦1-12 4、傅里叶变换的性质设()()[]F f t F w =, ()()[]i i F f t F w =(1)线性性:()()1121()()FFf t f t F F αβαωβω-−−→++←−−1-13 (2)位移性:()()010Fj t Ff t t e F ωω--−−→-←−− 1-14 ()010()F j t Fe f t F ωωω-−−→-←−− 1-15 (3)微分性:()1()FFf t j F ωω-−−→'←−− 1-16 ()()()1()F n n Ff t j F ωω-−−→←−− 1-17 ()()1()FFjt f t F ω-−−→'-←−− 1-18 ()()()()1()Fn n Fjt f t F ω-−−→-←−− 1-19 (4)积分性:()11()tFFf t dt F j ωω--∞−−→←−−⎰ 1-20 (5)相似性:11()FFf at F a a ω-⎛⎫−−→←−− ⎪⎝⎭1-21 (6)对称性:()1()2FFF t f πω-−−→-←−− 1-22 上面性质写成变换式如下面:(1)线性性:[]1212()()()()F f t f t F w F w αβαβ⋅+⋅=⋅+⋅ 1-13-1[]11212()()()()F F w F w f t f t αβαβ-⋅+⋅=⋅+⋅(,αβ是常数)1-13-2(2)位移性:[]0()F f t t -=()0iwt e F w - 1-14()000()()iw t w w w F e f t F w F w w =-⎡⎤==-⎣⎦ 1-15(3)微分性:设+∞→t 时,0→)t (f , 则有[]()()()()[]()F f t iw F f t iw F w '== 1-16()()()()()[]()n n n F f t iw F f t iw F w ⎡⎤==⎣⎦1-17[]()()dF tf t jF w dw= 1-18 ()()nnnn d F t f t j F w dw ⎡⎤=⎣⎦ 1-19(4)积分性:()()tF w F f t dt iw-∞⎡⎤=⎢⎥⎣⎦⎰ 1-20(5)相似性:[]1()()wF f at F a a=1-21-1 翻转性:1=a 时()()w F t f F -=-][ 1-21-2(6)对称性:设 ()()w F t f −→←,则 ()()w f t F π2−→←- 或 ()()2F t f w π←−→- 1-225、卷积公式 :)()(21t f t f *=τττd t f f )()(21-⎰+∞∞-。
积分变换文字总结第1篇我们称 \mathcal{L}[f(t)]=F(s)=\int_{0}^{+\infty} f(t)e^{-st}\mathrm{d}t为拉普拉斯变换。
拉普拉斯变换是一个特殊的傅里叶变换。
我们可以直接有定义得出:\mathcal{L}[f(t)]=\mathcal{F}[f(t)u(t)e^{-\beta t}]我们有:拉普拉斯变换也满足如下几个性质:这个微分性质可以用来求一些特殊函数的拉普拉斯变换,比如:f(t)=e^t\Rightarrow f(0)=1,f'(t)=e^t\Rightarrow\mathcal{L}[e^t]=s\mathcal{L}[e^t]-1\Rightarrow(s-1)\mathcal{L}[e^t]=1 所以 \mathcal{L}[e^t]=\frac{1}{s-1}积分性质也能得到一个非常重要的计算反常积分的方法:\mathcal{L}[\frac{f(t)}{t}]=\int_0^{+\infty}\frac{f(t)}{t}e^{-st}\mathrm{d}t=\int_s^{+\infty}F(s')\mathrm{d}s' 取 s=0 有我们还有性质:我们可以由位移性质得到一个比较重要的拉普拉斯变换}}:\mathcal{L}^{-1}[\frac{1}{s+a}]=\mathcal{L}^{-1}[\frac{1}{s-1+(1+a)}]=\mathcal{L}^{-1}\{\frac{1}{[s-(-1-a)]-1}\}=e^{-(1+a)t}e^t=e^{-at}即: \mathcal{L}[e^{at}]=\frac{1}{s-a}不同于傅里叶变换,我们并没有直接给出拉普拉斯逆变换的公式,不过我们说过有\mathcal{L}[f(t)]=\mathcal{F}[f(t)u(t)e^{-\beta t}] 所以我们可以得到:注意奇点和所要用的函数并不一样!我们可以用此性质来求微分方程:如: y''+2y'-3y=e^{-t},y(0)=0,y'(0)=1令 \mathcal{L}[y(t)]=Y(s)\Rightarrow s^2Y(s)-1+2sY(s)-3Y(s)=\frac{1}{s+1}\Rightarrow Y(s)=\frac{s+2}{(s+1)(s-1)(s+3)}\Rightarrow...剩下的就很好处理了。
复变函数与积分变换复习提纲第一章复变函数第二章解析函数u (x, y ) iv (x, y )可导与解析的概念。
二、柯西——黎曼方程三、初等函数重点掌握初等函数的计算和复数方程的求解。
幕函数与根式函数3、对数函数1,(3)在单值解析分枝上:(In z )'kz kiz ize e cosz2iz ize e sin z2i5、反三角函数(了解)掌握利用C-R 方程U x V y 掌握复变函数的导数:U y判别复变函数的可导性与解析性。
V xf'⑵匚UxiVxiU y VyU x iU yiVxn nr (cos i sin ) (cosni sinnn inr e单值函数1 i arg z2 k n nr ek =o 、 1、2、…、n-1)n 多值函数2、 指数函数:w e z e x(cos y i siny)性质:(1)单值.(2) 复平面上处处解析, (e z )'(3)以 2 i 为周期w Lnz lnz i(arg z2k ) lnz i2k(k=0、土 1、土 2 . )性质:(1)单值 (2)复平面上处处解析(3)周期性 (4)无界、复变数和复变函数U x, y 二、复变函数的极限与连续iv x, y极限 lim f (z)z z连续 lim f (z)f (z 0)z z、复变函数w f (z ) 1、 性质:(1 )多值函数,(2) 除原点及负实轴处外解析4、三角函数:反正弦函数 wArc sin z丄L n(iz 、1 z 2) i反余弦函数 w Arccosz !Ln (z z 2 1)i性质与对数函数的性质相同。
s sLnz s[ln z| (2k arg z ) i]6、一般幂函数:z e e(k =o 、±1…)四、调和函数与共轭调和函数:1) 调和函数:2u (x, y ) 02) 已知解析函数的实部(虚部),求其虚部(实部) 有三种方法:a )全微分法b )利用C-R 方程 c)不定积分法第三章解析函数的积分一、 复变函数的积分| f z dz udx vdy i vdx udy 存在的条件。
积分变换复习提纲(20学时)——基本内容第一章 Fourier变换(一)目的与要求1.熟悉Fourier积分公式与Fourier积分存在定理,理解Fourier变换与逆变换的概念,单位脉冲函数的概念;2.了解周期函数的Fourier级数及其复数形式,Fourier变换的物理意义-频谱,卷积与卷积定理,单位脉冲函数的性质;3.掌握一些函数的Fourier变换与逆变换的求法,Fourier变换与逆变换的性质。
(二)教学内容第一节Fourier积分1.主要内容:傅里叶积分。
2.基本概念和知识点:Fourier积分公式与Fourier积分存在定理。
3.问题与应用(能力要求):熟悉Fourier积分公式与Fourier积分存在定理.第二节Fourier变换1.主要内容:傅里叶变换.2.基本概念和知识点:傅里叶变换及其逆变换的概念,单位脉冲函数的性质,Fourier变换的物理意义—频谱。
3.问题与应用(能力要求):理解傅里叶变换及其逆变换的概念,了解单位脉冲函数的性质,Fourier变换的物理意义—频谱。
第三节Fourier变换的性质1.主要内容:傅里叶变换的性质。
2.基本概念和知识点:傅里叶变换的性质。
3.问题与应用(能力要求):掌握傅里叶变换的性质,一些函数的Fourier变换与逆变换的求法。
第四节卷积与相关函数1.主要内容:卷积与相关函数。
2.基本概念和知识点:卷积与相关函数的概念,卷积定理。
3.问题与应用(能力要求):了解卷积与相关函数的概念,卷积定理。
第五节Fourier变换的应用1.主要内容:Fourier变换的应用。
2.基本概念和知识点:微分方程的Fourier变换解法。
3.问题与应用(能力要求):掌握一些微分方程的Fourier变换解法。
(三)课后练习;31),3);4;习题二1;31);7;9;12;习题三2;3;4;7;8;10;112),习题一21)2);习题四16) 8);2;52) 4)5)6).习题五1;2;32);42)。
复变函数与积分变换复习提纲第一章 复变函数一、复变数和复变函数()()()y x iv y x u z f w ,,+==二、复变函数的极限与连续极限 A z f z z =→)(lim 0 连续 )()(lim 00z f z f z z =→ 第二章 解析函数一、复变函数),(),()(y x iv y x u z f w +==可导与解析的概念。
二、柯西——黎曼方程掌握利用C-R 方程⎪⎩⎪⎨⎧-==xy y x v u v u 判别复变函数的可导性与解析性。
掌握复变函数的导数:yx y x y y x x v iv iu u v iu y f i iv u x f z f +==-=+-=∂∂=+=∂∂=ΛΛ1)('三、初等函数重点掌握初等函数的计算和复数方程的求解。
1、幂函数与根式函数θθθθθin n n n n n e r n i n r i r z w =+=+==)sin (cos )sin (cos 单值函数nk z i n n e r z w π2arg 1+== (k =0、1、2、…、n-1) n 多值函数 2、指数函数:)sin (cos y i y e e w x z +==性质:(1)单值.(2)复平面上处处解析,zz e e =)'((3)以i π2为周期3、对数函数 ππk i z k z i z Lnz w 2ln )2(arg ln +=++== (k=0、±1、±2……)性质:(1)多值函数,(2)除原点及负实轴处外解析,(3)在单值解析分枝上:kk z z 1)'(ln =。
4、三角函数:2cos iz iz e e z -+= ie e z iziz 2sin --= 性质:(1)单值 (2)复平面上处处解析 (3)周期性 (4)无界5、反三角函数(了解)反正弦函数 )1(1sin 2z iz Ln i z Arc w -+==反余弦函数 )1(1cos 2-+==z z Ln iz Arc w 性质与对数函数的性质相同。
积分变换公式知识点总结一、积分变换的概念积分变换是微积分学中的一个重要概念,它是对函数进行变换的一种方法,通过对函数进行积分变换,可以得到原函数的一些新的性质和特征。
积分变换被广泛应用于信号处理、控制系统、电路分析等领域。
二、常见的积分变换公式1. 恒等式公式1)积分的线性性质:若f(t)和g(t)都在区间[a, b]上可积,则有∫[a, b](af(t) + bg(t))dt = a∫[a, b]f(t)dt + b∫[a, b]g(t)dt。
2)区间可加性:如果函数f(t)在区间[a, c]上可积,那么f(t)在区间[a, b]和区间[b, c]上都可积,并且有∫[a, c]f(t)dt = ∫[a, b]f(t)dt + ∫[b, c]f(t)dt。
3)可积函数的基本性质:若函数f(t)在区间[a, b]上可积,那么f(t)在这个区间的任何子集上也可积,且积分的值是相同的。
2. 基本积分变换公式1)积分的基本性质:∫kf(t)dt = k∫f(t)dt,其中k为常数。
2)换元积分法:∫f(u)du = ∫f(u(t))u'(t)dt。
3)分部积分法:∫udv = uv - ∫vdu。
3. 常用的积分变换公式1)指数函数的积分变换:∫e^x dx = e^x + C。
2)三角函数的积分变换:∫sin(x)dx = -cos(x) + C,∫cos(x)dx = sin(x) + C。
3)对数函数的积分变换:∫1/x dx = ln|x| + C。
三、积分变换的应用1. 信号处理中的应用积分变换在信号处理领域有着重要的应用,特别是在分析和处理一些特殊的信号时,比如正弦信号、脉冲信号等。
通过对这些信号进行积分变换,可以得到它们的频谱特性,从而更好地理解和处理这些信号。
2. 控制系统中的应用在控制系统中,积分变换也有着重要的应用。
例如在PID控制器中,积分环节能够消除系统的静态误差,改善系统的稳定性和精度。
积分变换复习提纲(20学时)——基本内容
第一章Fourier变换
(-)目的与要求
1.熟悉Fourier积分公式与Fourier积分存在定理,理解Fourier变换与逆变换的概念,单位脉冲函数的概念;
2.了解周期函数的Fourier级数及其复数形式,Fourier变换的物理意义—频谱,卷积与卷积定理,单位脉冲函数的性质;
3.掌握一些函数的Fourier变换与逆变换的求法,Fourier变换与逆变换的性质。
(二)教学内容
第一节Fourier积分
1.主要内容:傅里叶积分。
2.基本概念和知识点:Fourier积分公式与Fourier积分存在定理。
3.问题与应用(能力要求):熟悉Fourier积分公式与Fourier积分存在定理。
第二节Fourier变换
1.主要内容:傅里叶变换。
2.基本概念和知识点:傅里叶变换及其逆变换的概念,单位脉冲函数的性质,
Fourier变换的物理意义一频谱。
3.问题与应用(能力要求):理解傅里叶变换及其逆变换的概念,了解单位脉冲
函数的性质,Fourier变换的物理意义一频谱:
第三节Fourier变换的性质
1.主要内容:傅里叶变换的性质。
2.基本概念和知识点:傅里叶变换的性质。
3.问题与应用(能力要求):掌握傅里叶变换的性质,一些函数的Fourier变换
与逆变换的求法。
第四节卷积与相关函数
1.主要内容:卷积与相关函数。
2.基本概念和知识点:卷积与相关函数的概念,卷积定理。
3.问题与应用(能力要求):了解卷积与相关函数的概念,卷积定理。
第五节Fourier变换的应用
1.主要内容:Fourier变换的应用。
2.基本概念和知识点:微分方程的Fourier变换解法。
3.问题与应用(能力要求):掌握一些微分方程的Fourier变换解法。
(三)课后练习
习题一2g; 3n.3); 4:习题二1;3“; 7; 9: 12;习题三2; 3; 4; 7; 8;10; 112).0 6).8〉;习题四16)8); 2; 5a)0 5) 6)o 习题五1: 2; 32);
4:) o
第二章Laplace变换
(―)目的与要求
1.理解Laplace变换及其逆变换的概念,熟悉拉氏变换的存在定理;
2.了解Laplace变换与Fourier变换的区别,周期函数的Laplace变换公式,拉氏反演积分,卷积的概念与卷积定理;
3.掌握Laplace变换的性质及用Laplace变换的性质求一些函数的Laplace变换,用留数求像原函数的方法,一些微分方程的拉氏变换解法。
(二)教学内容
第一节Laplace变换的概念
1.主要内容:拉普拉斯变换的概念。
2.基本概念和知识点:Laplace变换及其逆变换的概念,拉氏变换的存在定理,
Laplace变换与Fourier变换的区别。
3.问题与应用(能力要求):理解Laplace变换及其逆变换的概念,拉氏变换的
存在定理,了解Laplace变换与Fourier变换的区别。
第二节Laplace变换的性质
1.主要内容:拉氏变换的性质。
2.基本概念和知识点:拉氏变换的性质。
3.问题与应用(能力要求):掌握Laplace变换的性质及用Laplace变换的性质
求一些函数的Laplace变换。
第三节Laplace逆变换
1.主要内容:Laplace逆变换。
2.基本概念和知识点:拉氏反演积分,用留数求像原函数。
3.问题与应用(能力要求):了解拉氏反演积分,掌握用留数求像原函数: 第四节卷积
1.主要内容:卷积。
2.基本概念和知识点:卷积的概念与卷积定理。
3.问题与应用(能力要求):理解卷积的概念与卷积定理,掌握用卷积求Laplace
逆变换。
第五节Laplace变换的应用
1.主要内容:拉氏变换的应用。
2.基本概念和知识点:微分方程的拉氏变换解法。
3.问题与应用(能力要求):掌握一些微分、积分方程的拉氏变换解法。
(三)课后练习
习题—'11) .3). 5). 7) ? 42)..1):习题一1:). 4). 6). 8) .10);
2).4);52).4} .6) .8) .10);
习题二21).3) .5) .7) .9) ; 32).4} .6) .8);习题四lj) .4} .6) ; 2;习题五
6?).4} .6) .8);
积分变换复习提纲(20学时)一一基本公式一、傅里叶变换的概念
F~] [ F(<y)] = — J F(co)e ia,dco = f(t)
二、儿个常用函数的傅里叶变换
F[f(/)]=—>其中(单边)指数衰减函数e(t) = < 0 +沟
F["(/)] = — + 加(劲j3
F[J(z)] = l
F[l] = 2 丹(e)
三、傅里叶变换的性质
位移性(时域):= F[f(t)]
位移性(频域):凡严丁⑴]=F(K-)|_._M.=F(w-%)
位移性推论:F[sin vv()r/(Z)]=丄[F(w_ %)- 尸3+ %)] 2丿
位移性推论:F[cosw o r/(r)] = l[F(w-iv0) + F(w+%)]
厶
微分性(时域):F[f(t)] = (jw)F(w) (pp-foo,/⑴ TO),
F[f ”>(/)] =(用)"F(叨,W TP,f i(/) TO 微分性(频域):FK-jt)f (/)] = FXw),F[(-j7)V(/)J = F(H,(vv)
i w
相似性:F[f(at)] = -F(-)(g0)(略)
四、拉普拉斯变换的概念
五、儿个常用函数的拉普拉斯变换。