Fourier Analysis

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出版者:Cambridge University Press
作者:T. W. Körner
出品人:
页数:604
译者:
出版时间:1989-11-24
价格:USD 80.00
装帧:Paperback
isbn号码:9780521389914
丛书系列:
图书标签:
  • 数学
  • 傅里叶变换
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具体描述

Fourier analysis is a subject that was born in physics but grew up in mathematics. Now it is part of the standard repertoire for mathematicians, physicists and engineers. In most books, this diversity of interest is often ignored, but here Dr Korner has provided a shop-window for some of the ideas, techniques and elegant results of Fourier analysis, and for their applications. These range from number theory, numerical analysis, control theory and statistics, to earth science, astronomy, and electrical engineering. Each application is placed in perspective by a short essay. The prerequisites are few (the reader with knowledge of second or third year undergraduate mathematics should have no difficulty following the text), and the style is lively and entertaining. In short, this stimulating account will be welcomed by all who like to read about more than the bare bones of a subject. For them this will be a meaty guide to Fourier analysis.

深入探索:解析数学的奇妙世界 书籍名称: 解析数学:从基础到前沿的深度探究 简介: 本书旨在为读者提供一个全面、深入且富有洞察力的解析数学框架,涵盖了从经典基础理论到现代应用领域的广阔图景。我们摒弃了对特定著名数学家著作内容的直接引用或模仿,而是致力于构建一个独立、严谨且富有启发性的知识体系,引领读者穿越纯粹数学的优雅殿堂。 第一部分:实数系统的基石与极限的艺术 本部分聚焦于解析学的核心——实数系统及其完备性。我们从集合论的视角出发,精确定义了实数的结构,强调了其拓扑性质和度量空间的概念。详细阐述了列的收敛性,深入探讨了柯西数列的完备性如何作为后续分析的坚实基础。 极限的本质: 我们不仅讲解了 $epsilon-delta$ 语言在定义极限时的严谨性,更深入分析了一致收敛性与逐点收敛性之间的关键区别。通过对函数序列和函数族的考察,揭示了这些收敛概念在保证可微性、可积性以及连续性等方面所扮演的决定性角色。我们会展示,为何在不满足一致收敛的条件下,函数间的运算顺序可能导致灾难性的结果。 连续性与微分: 连续函数在紧集上的性质是本部分的重要主题。我们探讨了均匀连续性的必要性,并将其应用于理解导数的定义。微分学部分,我们不仅仅停留在导数的计算上,更着重于中值定理的深刻几何意义和代数推导。拉格朗日中值定理的推广形式,以及柯西中值定理在不定式求极限中的应用,将被细致剖析。此外,我们引入了方向导数和梯度的概念,为后续多变量分析的展开做好铺垫。 第二部分:积分的构造与测度的力量 本部分是解析学从微分为核心转向积分为核心的过渡。我们首先审视了黎曼积分的局限性,特别是对于不连续点较多的函数的积分处理。 勒贝格测度论的引入: 为了克服黎曼积分的不足,本书引入了现代分析的基石——勒贝格测度论。我们详细构建了外测度,并证明了可测集的性质,这并非一个简单的构造过程,而是理解“长度”、“面积”和“体积”在更广阔空间中如何被精确定义的哲学和技术体现。可测函数的概念被精确定义,其重要性在于它是勒贝格积分存在的先决条件。 勒贝格积分的定义与优势: 我们通过简单函数逼近的方式,严格构造了勒贝格积分。通过对比黎曼积分与勒贝格积分的定义,读者将清晰地认识到勒贝格积分在处理极限操作(如交换积分顺序)时的强大优越性。核心定理如单调收敛定理和优收敛定理(或称支配收敛定理)将被深入证明,展示了这些定理在泛函分析中的深远影响。 第三部分:序列空间与泛函分析的萌芽 解析学的发展离不开对函数空间的研究。本部分将视角从实数线拓宽到无限维空间。 $L^p$ 空间: 我们详细探讨了勒贝格可积函数空间 $L^p(mu)$ 的结构。通过对 $p=1, 2, infty$ 的特殊情况进行分析,读者将理解这些空间如何构成赋范向量空间。特别是 $L^2$ 空间,作为希尔伯特空间的典型代表,其内积结构和正交性概念将被重点阐述,为傅里叶分析(本书不直接涉及该主题,但为理解其结构提供基础)和算子理论奠定基础。 巴拿赫空间基础: 我们引出了完备性在函数空间中的重要性,正式定义了巴拿赫空间。通过对有限维向量空间和无限维函数空间的对比,揭示了“维度”概念在解析学中的微妙变化。Hahn-Banach 定理的某些简单形式或其几何意义将在背景中被提及,以展示线性泛函的延拓能力。 第四部分:傅里叶变换的数学基础(侧重于结构,而非具体计算) 虽然本书名称并非直接关于该主题的计算应用,但理解其背后的数学结构是至关重要的。本部分将从拓扑群和傅里叶级数的收敛性角度,为理解信号处理和偏微分方程中的解析方法提供坚实的数学基础。 傅里叶级数的收敛性探讨: 我们不侧重于三角函数的具体计算,而是关注函数在特定范数下的收敛性——平方可积函数在特定基下的表示。狄利克雷核的分析将集中于其在衡量函数逼近误差方面的作用,以及其在特定点上的振荡特性(吉布斯现象的数学根源)。 抽象调和分析的引子: 我们将介绍局部紧阿贝尔群上的测度和积分,为更抽象的傅里叶理论做准备。这部分旨在让读者理解傅里叶分析的本质,即在不同“基”之间进行坐标变换,这是一种深刻的对称性和正交分解的体现。 结论:解析学的统一视角 全书通过对极限、测度、收敛性和空间结构的层层递进,展示了解析学如何将微积分的直觉性概念提升到严谨的、可推广的数学结构之中。本书的最终目标是培养读者对数学严密性的深刻理解和独立解决复杂分析问题的能力,而非简单地掌握计算技巧。它提供的是一个清晰的、逻辑自洽的解析世界观。

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目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的封面设计就足够吸引人了,深邃的蓝色背景上,抽象的黄色波浪线条仿佛在诉说着某种宇宙的规律,让人不禁对其内容产生遐想。我一直对声音、光线以及自然界中的周期性现象感到好奇,也隐约知道傅里叶变换在这个领域扮演着至关重要的角色。虽然我不是数学领域的专业人士,但这本书的标题《Fourier Analysis》让我觉得,或许我能借此一窥究竟,理解那些看似复杂却又无处不在的周期性规律是如何被拆解和分析的。我期待它能用一种相对易于理解的方式,带领我走进傅里叶分析的世界,让我明白那些正弦和余弦函数的组合究竟能描绘出怎样惊人的图景。我希望这本书能让我不仅仅停留在概念层面,而是能有一些实际的应用例子,比如在音频处理、图像压缩或者信号滤波等方面,能够看到傅里叶分析的威力,从而更直观地感受到它的价值。如果书中能有一些经典的案例分析,并且配以清晰的图示,那对我这样的非专业读者来说,将是极大的帮助。

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这本书的装帧风格很现代,简洁的排版和清晰的字体,让我第一眼就觉得它是一本“好读”的书。我目前正在学习一些关于数据处理的课程,其中经常会接触到信号分析的概念,而傅里叶分析无疑是信号分析的核心内容之一。我特别关注的是,这本书在讲解傅里叶变换时,是否能提供一些直观的解释,帮助我理解为什么一个复杂的信号可以被分解成简单的正弦和余弦波的叠加。我希望能从书中找到关于傅里叶级数和傅里叶变换的严谨定义,但更重要的是,我希望它能提供一些关于如何实际运用这些工具的指导。例如,如何选择合适的窗函数,如何理解频谱图的含义,以及如何在实际的数据分析项目中应用傅里叶变换来提取有用的信息。我期待这本书能成为我在数据科学领域学习道路上的一个有力助手。

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拿到这本书的重量,我便知道它蕴含着相当的知识量。我是一名对宇宙奥秘充满好奇的爱好者,常常会被天体物理学中描绘的各种现象所吸引。我听说,在分析天文观测数据,比如星光的波动、宇宙微波背景辐射的扰动时,傅里叶分析是一种不可或缺的工具。我非常希望这本书能够提供一些关于傅里叶分析在天文学研究中的具体应用案例。比如,它如何帮助科学家们揭示遥远星系的运动规律,如何分析恒星的光谱信息,甚至是如何探测引力波的信号。我期待这本书能用一种不那么晦涩的方式,为我展现傅里叶分析在探索宇宙奥秘中所扮演的重要角色,让我感受到科学的魅力和智慧的光辉。

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拿到这本书的瞬间,我就被它沉甸甸的质感和纸张的触感所吸引。我平时喜欢阅读一些与科学史相关的内容,而傅里叶这个人本身就充满了传奇色彩,他的理论更是颠覆了当时的科学认知。我一直想深入了解这位伟大科学家的思想精髓,以及他的理论是如何一步步发展起来的。这本书的名字《Fourier Analysis》似乎为我打开了一扇通往这位思想巨匠世界的大门。我很好奇,书中的内容是否会追溯傅里叶变换的起源,讲述它在历史长河中的演变过程,以及它对后世科学产生了怎样的深远影响。我希望这本书不仅仅是枯燥的数学推导,更能包含一些历史的细节,一些鲜为人知的趣事,以及傅里叶本人在研究过程中遇到的挑战和突破。能够理解数学理论背后的历史逻辑和思想脉络,对我来说比单纯掌握公式更为重要。

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这本书的书脊设计非常别致,带有淡淡的书香味,让我感到一种回归经典的愉悦。我一直以来都对音乐和艺术有着浓厚的兴趣,并且相信数学与这些领域之间存在着深刻的联系。我听说傅里叶分析在音乐的合成、声音的识别以及图像的分析中都有着广泛的应用。因此,我非常希望能通过这本书,了解傅里叶分析是如何被用来解析音乐的和声、色彩的构成,甚至是艺术品的风格的。我希望书中能够展示一些生动的例子,例如如何用傅里叶分析来揭示一首乐曲的旋律和节奏是如何形成的,或者如何通过分析图像的频率成分来去除噪点、增强细节。我期待这本书能让我看到数学理论如何与人文艺术相结合,带来别样的审美体验。

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清晰易懂,适合under

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