缓增广义函数

更新时间:2022-09-25 11:45

缓增广义函数(tempered distribution)是施瓦兹空间S上的连续线性泛函。这样一来,大大地扩大了傅里叶变换应用的范围,发挥了傅里叶变换作为研究函数工具的功效。

概念

缓增广义函数(tempered distribution)是施瓦兹空间S上的连续线性泛函。这样的广义函数全体在适当的拓扑下,记为S′。S′的重要性在于可以定义傅里叶变换。设u∈S′,定义其傅里叶变换

常见的函数(例如所有1≤p≤+∞的L函数)几乎都是缓增广义函数,但也存在不是函数的缓增广义函数(例如δ函数)。这样一来,大大地扩大了傅里叶变换应用的范围,发挥了傅里叶变换作为研究函数工具的功效。

施瓦兹空间

施瓦兹空间是一类光滑函数空间。设函数f在R上无穷次可微且满足下述条件:对于任何正整数m,α=(α1,α2,…,αn)∈Zn+,

式中:

这类函数引入适当的拓扑后,就成为完备的线性距离空间,称为施瓦兹空间,记为S。它有广泛的用途。显然,有紧支集的无穷次可微函数类C∞0包含在S内,即C∞0⊂S。

线性泛函

线性泛函即线性算子。线性空间之间保持线性运算的映射。设X,Y同是数域K上的线性空间,D是X的线性子空间,T是从D到Y中的映射.如果对每个x,y∈D,有T(x+y)=Tx+Ty,则称T是可加算子;如果对每个x∈D和实数α有T(αx)=αTx,则称T是实齐次的,如果对一切α∈K这个关系式都成立,则称T是齐次算子。如果T既是可加的又是齐次的,则称T是线性算子或线性映射,D称为T的定义域,常记为D(T)。线性子空间R(T)={Tx|x∈D}称为T的值域(或像域)。当D(T)=X时,称T是X到Y的线性算子。当R(T)=Y时,称T为X到Y上的或满值域的。特别地,当Y=K(或Y是一维线性空间)时,T称为D上的线性泛函。线性泛函是线性算子的特殊情形。

拓扑

集合上的一种结构。设T为非空集X的子集族。若T满足以下条件:

1.X与空集都属于T;

2.T中任意两个成员的交属于T;

3.T中任意多个成员的并属于T;

则T称为X上的一个拓扑.具有拓扑T的集合X称为拓扑空间,记为(X,T)。

设T1与T2为集合X上的两个拓扑。若有关系T1T2,则称T1粗于T2,或T2细于T1。当X上的两个拓扑相互之间没有包含关系时,则称它们是不可比较的.在集合X上,离散拓扑是最细的拓扑,平凡拓扑是最粗的拓扑。

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