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応用数学 第11回 (3) フーリエ変換の例

Ex.8 f(x)=eαx2  ならば   ˆf(t)=12αet2/(4α).
 特に α=12 とすれば、
Cor.9 f(x)=ex2/2 ˆf=f.
証明 Th.4 (3) より ddtˆf(t)=i2πxf(x)eitxdx=i2πxeαx2eitxdx=i2π{[12αeαx2eitx]it2αeαx2eitxdx}=i2π{0it2α2πˆf(t)}=t2αˆf(t) dˆfˆf=t2αdt ˆf=Cet2/(4α) t=0 を入れると、 ガウス積分の公式 eαx2dx=πα が使えて
C=ˆf(0)=12πeαx2dx=12ππα=12α.
(証明終)