傅立叶级数

傅立叶级数 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:北京 世界图书出版公司
作者:R.E.Edwards
出品人:
页数:369
译者:
出版时间:2003-11
价格:48.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787506265799
丛书系列:Graduate Texts in Mathematics
图书标签:
  • 数学
  • 分析
  • GTM
  • 傅立叶级数
  • 数学分析
  • 信号处理
  • 周期函数
  • 正交展开
  • 工程数学
  • 数学物理方程
  • 频域分析
  • 数学基础
  • 应用数学
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具体描述

Apart from a number of minor corrections and changes, a substantial reformulation and up-dating of Chapters 14 and 15 has taken place. This reformulation and up-dating is a major and very welcome contribution from my friend and colleague, Dr J.W. Sanders, to whom I express my sincere thanks. His efforts have produced a much better result than I could have achieved on my own. Warm thanks are also due to Dr Jo Ward, Who checked some of the revised material. New Sections 16.9 and 16.10 have also been added. The bibliography has been expanded and brought up to date, though it is still not exhaustive. In spite of these changes, the third paragraph in the Preface to the revised edition of Volume I is applicable here. What has been aeeomplished here is not a complete account of developments over the past 15 years; such an account would require many volumes. Even so, it may assist some readers who wish to appraise some of these developments. More ambitious readers should consult Mathematical Reviews from around Volume 50 onwards.

本产品为英文版。

《傅立叶级数》:理解声音、图像与信息的数学语言 这是一本深入探索傅立叶级数这一强大数学工具的书籍。通过它,我们将开启一段理解周期性现象本质的旅程,并学习如何将复杂的信号分解为简单的正弦和余弦波的叠加。本书将带领读者从基础概念出发,逐步深入到傅立叶级数的理论精髓及其广泛应用。 本书核心内容概览: 周期函数的表示: 我们将从周期函数的基本定义入手,理解周期性在自然界和工程领域中的普遍存在。本书会详细阐述如何将一个复杂的周期函数表示为一系列三角函数(正弦和余弦)的和。这个过程的核心就是“傅立叶级数”——一种将函数分解为一系列谐波的强大方法。 三角级数与指数形式: 书中将详细介绍傅立叶级数的两种主要表达形式:三角形式和指数形式。我们将学习如何计算傅立叶级数中的系数(即傅立叶系数),这些系数精确地描述了信号中不同频率分量的强度。理解这两种形式及其相互转换,将为后续的学习打下坚实基础。 收敛性理论: 傅立叶级数的收敛性是其应用的关键。本书将深入探讨傅立叶级数在不同条件下(如狄利克雷条件)的收敛性质。我们将理解在什么情况下,一个函数的傅立叶级数能够精确地表示原函数,以及在不连续点处级数会如何表现,例如吉布斯现象。 傅立叶变换的引申: 傅立叶级数是傅立叶变换的基础。本书将在此基础上,引导读者理解当周期函数的周期趋于无穷大时,傅立叶级数如何演变为傅立叶变换。傅立叶变换是处理非周期信号的利器,能够将信号从时域转换到频域,揭示其频谱特性。 特殊函数的傅立叶级数: 除了一般的周期函数,本书还将探讨一些特殊函数(如方波、锯齿波、三角波等)的傅立叶级数展开。通过这些经典例子,读者将更直观地理解傅立叶级数的工作原理,并掌握计算不同类型函数傅立叶系数的方法。 傅立叶级数的性质: 我们将深入研究傅立叶级数的一系列重要性质,例如线性性质、周期性、奇偶性、积分性质和微分性质。这些性质不仅深化了对傅立叶级数本身的理解,也为解决实际问题提供了便捷的工具。 应用领域探索: 本书的价值不仅在于理论的深度,更在于其在众多学科领域的广泛应用: 信号处理: 傅立叶级数是现代信号处理的基石。无论是音频信号、无线电信号还是图像信号,都可以通过傅立叶分析来理解其频率成分。本书将阐述如何利用傅立叶级数进行滤波(去除噪声)、压缩(去除冗余信息)以及调制解调等操作。 图像处理: 在图像领域,傅立叶变换(傅立叶级数的推广)可以用来分析图像的频率特征,如边缘、纹理等。通过对图像进行傅立叶变换,可以实现图像增强、去模糊、水印嵌入等功能。 物理学: 傅立叶级数在许多物理现象的建模和分析中扮演着至关重要的角色。例如,在波动方程、热传导方程等偏微分方程的求解中,傅立叶级数是一种极其有效的数学工具。量子力学中,波函数的傅立叶变换也至关重要。 工程学: 在电气工程、机械工程、通信工程等领域,傅立叶级数和傅立叶变换被广泛应用于电路分析、振动分析、系统响应计算、数据传输等方面。理解信号的频率成分有助于设计更高效、更稳定的系统。 数学与科学研究: 傅立叶级数是分析数学、应用数学和理论物理学中的核心概念之一,为理解和解决更复杂的数学问题提供了理论框架。 本书特色: 本书力求以清晰的逻辑、严谨的数学推导和生动的实例相结合的方式,帮助读者建立对傅立叶级数的深刻理解。我们不只停留在公式的推导,更注重解释公式背后的物理意义和数学直觉。通过丰富的例子和习题,读者可以巩固所学知识,并初步尝试运用傅立叶级数解决实际问题。 无论您是数学专业的学生,还是对信号、图像或物理现象的底层数学原理感到好奇的工程师、研究人员,抑或是希望拓展知识边界的学习者,《傅立叶级数》都将为您打开一扇理解这个美妙数学世界的大门。掌握傅立叶级数,就是掌握了理解和改造我们周围世界的另一种强大语言。

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目录信息

读后感

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用户评价

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在阅读过程中,我惊喜地发现本书并没有回避傅立叶级数的一些难点和争议。例如,对于级数的收敛性问题,作者并没有简单地给出结论,而是详细分析了不同条件下级数收敛的可能性,并介绍了相关的判别方法。这种严谨的态度,对于培养读者批判性思维和深入探究问题的能力非常有益。此外,书中还对一些相关的数学概念,如积分、导数、线性空间等进行了适当的回顾和拓展,这使得本书的内容更加丰富,也更能帮助读者建立起更广阔的数学视野。我觉得,一本好的教材,不仅要传授知识,更要引导读者思考,而这本书无疑做到了这一点。

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我一直对数学中那些能够将复杂现象分解为基本组成部分的思想感到着迷,而傅立叶级数无疑是其中的一个绝佳范例。它就像一种强大的“解析工具”,能够揭示看似杂乱无章的信号背后隐藏的规律和周期性。想象一下,一个复杂的声波,通过傅立叶级数,我们能够将其分解成一系列简单的正弦和余弦波的叠加,每一个波都代表着一个特定的频率和振幅。这不仅仅是数学上的抽象,更是对自然界许多现象的深刻洞察。从声音的传递到图像的压缩,从信号处理到物理学的许多领域,傅立叶级数都扮演着至关重要的角色。我尤其欣赏它那种“化繁为简”的智慧,它告诉我们,即使是最复杂的模式,也可能由最简单的元素构成,而我们要做的事情,就是找到那些基本的“乐高积木”。这种思想的普适性,让我看到了数学在理解和改造世界中的巨大力量。它不仅仅是公式和定理的堆砌,更是一种思维方式的启迪,教会我们如何从表象深入本质,如何从局部窥见整体。

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对于许多初次接触傅立叶级数的读者而言,理解其核心概念可能是一个不小的挑战。但幸运的是,这本书在这方面做得非常出色。作者并非仅仅罗列复杂的数学推导,而是花了很多篇幅来解释傅立叶级数是如何从周期函数的“周期性”这一基本属性出发,一步步构建起来的。它强调了“平均值”和“周期性成分”在其中的关键作用,并通过形象的比喻,如将一个复杂的旋律分解成若干个简单的音符,让读者能够更直观地把握其精髓。我特别欣赏书中对“傅立叶系数”计算过程的详细解析,以及对不同类型的周期函数(如奇函数、偶函数)在傅立叶级数展开时表现出的特性的分析。这些细致的讲解,极大地降低了理解门槛,让原本看似晦涩难懂的数学理论变得生动有趣,易于消化。

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我一直对“信号”这个概念非常感兴趣,它存在于我们生活的方方面面,从声音、图像到各种物理测量。而傅立叶级数,在我看来,就是一把解锁信号奥秘的钥匙。这本书深入浅出地阐述了如何通过傅立叶级数来分析信号的频率成分,以及如何利用这些信息来处理和理解信号。例如,在音频处理中,傅立叶变换可以帮助我们识别音乐的音高和音色;在图像处理中,它可以用于图像的去噪和压缩。书中提供的这些应用案例,让我深刻体会到傅立叶级数在现代科技中的重要地位。它不仅仅是一个数学工具,更是连接数学理论与工程实践的桥梁,为理解和改造世界提供了强大的方法论。

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尽管我并非数学专业出身,但在阅读此书的过程中,我依然感受到了它所带来的深刻启发。傅立叶级数不仅仅是高等数学中的一个抽象概念,它背后蕴含的“分解与重构”的思想,对于我们理解和分析生活中的各种现象都具有重要的指导意义。例如,在分析一个复杂的社会问题时,我们是否可以尝试将其分解为若干个更小的、可控的因素,然后逐一攻克?或者,在进行创意设计时,是否可以通过组合不同的基本元素,来创造出意想不到的效果?这本书让我看到了数学的“实用性”和“普适性”,它不仅仅是学院派的理论,更是可以应用于解决实际问题的一种强大工具。它拓宽了我的思维边界,让我开始以一种更系统、更分析性的方式来看待周遭的世界。这种跨领域的思维启发,是我在阅读本书过程中最宝贵的收获之一。

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这本书的装帧和纸张质量给我留下了深刻的第一印象。封面设计简洁而富有质感,色彩搭配沉静而专业,让人一眼就能感受到它所承载的学术分量。翻开书页,纸张的触感细腻柔滑,印刷清晰,字迹工整,即便是长时间阅读,眼睛也不会感到疲劳。这种对细节的极致追求,无疑为接下来的阅读体验奠定了坚实的基础。它不像市面上很多粗制滥造的教材,仅仅是为了填充知识的空白,而是真正地将知识与美学融为一体,让学习本身也成为一种享受。我特别喜欢它那种低调的奢华感,没有过多的花哨装饰,但每一个细节都透露出对品质的尊重。打开书本的那一刻,我仿佛能闻到油墨和纸张混合的独特气息,这是一种属于知识和探索的芬芳,让人迫不及待地想要 dive in。而且,它的重量适中,无论是放在书桌上还是随身携带,都非常方便,不会显得笨重。甚至在光线不足的环境下,书页的白色也能提供良好的反光,减少阅读的负担。这让我觉得,作者和出版方在本书的打磨上,一定是倾注了大量的心血,每一个环节都力求完美,这种对专业的执着和对读者的关怀,是值得称赞的。

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我是在一次偶然的机会中接触到傅立叶级数的概念的,当时就被它那优雅的数学思想深深吸引。它提供了一种全新的视角来理解周期性函数,不再局限于对函数本身的直接描述,而是将其视为一系列更简单、更基础的周期函数的“合成”。这种将复杂分解为简单的思路,在很多领域都有着广泛的应用,令人惊叹。本书对这一概念的阐述,我个人觉得是相当到位的。它没有一开始就抛出令人望而生畏的数学公式,而是循序渐进地引导读者理解其背后的直观意义。通过生动的类比和图像化的解释,即使是初学者,也能逐渐领略到傅立叶级数的魅力。我尤其喜欢书中对于收敛性问题和级数性质的探讨,这些内容虽然技术性较强,但作者的处理方式清晰明了,能够帮助读者建立起扎实的理论基础。读完这部分内容,我感觉自己对数学分析的理解又上了一个台阶,能够更自信地应对更复杂的数学问题。

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这本书的逻辑结构严谨,内容层次分明,从最基础的定义出发,逐步深入到傅立叶级数在各个领域的应用。每一章节之间都存在着紧密的联系,形成了一个完整的知识体系。作者在阐述过程中,不仅给出了严格的数学证明,还穿插了大量的实例分析,这使得理论知识与实际应用能够有机地结合在一起。我尤其赞赏作者在引入一些高级概念之前,总是会先回顾相关的基础知识,确保读者不会因为知识断层而感到困惑。这种“温故而知新”的处理方式,对于构建完整的数学认知体系至关重要。读完之后,我感觉自己不仅掌握了傅立叶级数的理论知识,更学会了如何运用它来分析和解决实际问题,这是一种实实在在的提升。

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我一直认为,学习一门复杂的学科,最重要的一点是找到一位“好的老师”,而这本书在某种程度上就扮演了这样的角色。作者的写作风格非常亲切,仿佛在与一位朋友交流,而不是在讲授枯燥的理论。他善于用形象的比喻来解释抽象的概念,让原本生涩的数学公式变得易于理解。例如,他在解释“基函数”的概念时,就将其比作“基础的乐器音符”,而傅立叶级数就是用这些音符组合成各种复杂的旋律。这种生动有趣的讲解方式,极大地激发了我学习的兴趣,也让我能够更深刻地理解傅立叶级数所蕴含的数学思想。

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这本书让我对“周期性”有了全新的认识。之前,我总是将周期性仅仅理解为事物的重复,但傅立叶级数却揭示了周期性背后更深层次的结构。它告诉我们,任何周期性的事物,都可以被分解成一系列不同频率和振幅的简单周期性元素的叠加。这种分解与重构的思路,不仅在数学领域具有广泛的应用,在物理、工程、甚至经济学和生物学等领域也都能找到它的身影。这本书就像一本“思想的启迪者”,它不仅仅是传授知识,更重要的是拓宽了我的认知维度,让我能够以一种更深刻、更全面的视角去审视世界,发现隐藏在表象之下的规律和联系。

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