Для рeгулярной формальной обобщeнной функции получим такоe утвeрждeниe.
Cлeдствиe 1.6.7. Пусть - такая измеримая функция, что
для всeх
Тогда в пространствe
имeeт мeсто равeнство
, гдe
§2. Классическое преобразование Лапласа.
Положим, что функция в промежутке
непрерывна, кроме точек разрыва
непрерывности первого рода, причем число этих точек конечно во всякой
ограниченной части упомянутого промежутка. Пусть далее, эта функция имеет в
каждой точке производную или же производные справа и слева, причем в точках
разрыва под производными справа и слева мы подразумеваем пределы отношений:
и
при
.
Положим, кроме того, что интеграл
(2.1)
абсолютно
сходится, если удовлетворяет
равенству
(2.2)
где
и
-
некоторые фиксированные вещественные числа, которые могут быть равны и
или
.
При этом к функции
применимы обычное
предельное равенство для интеграла Дирихле и формула Фурье.
Рассмотрим
функцию комплексного переменного , определяемую
равенством:
(2.3)
На
плоскости комплексного переменного неравенство
(2.2) определяет полосу, параллельную мнимой оси, или полуплоскость (если одно
из чисел
или
равно
бесконечности), или даже всю плоскость. Пусть В – некоторая конечная замкнутая
область, лежащая внутри полосы (2.2). Мы можем взять внутри (2.2) точку
, лежащую левее области В, т. е.
такую, что для всех точек
,
принадлежащих В, имеет место неравенство
,
и точку
, лежащее правее В. Таким
образом, для всех точек
из В и при
всех вещественных
мы имеет неравенства
при
при
.
Но,
по условию, функции, стоящие в правой части написанных неравенств, интегрируемы
по промежуткам и
. Отсюда следует, что интеграл
(2.3) в области В сходится абсолютно и равномерно относительно
и, следовательно, функция
является регулярной функцией в
области В, так что, ввиду произвольности выбора В, функция
регулярна внутри полосы (2.2).
Докажем
сейчас теорему, которая даст нам выражение первоначальной функции через преобразованную функцию
. Вообще, формула (2.3)
представляет собой функциональное преобразование функции
с указанными выше свойствами,
причем в результате преобразования получается функция комплексного переменного
, регулярная в упомянутой
полосе.
Теорема 2.4. При сделанных
относительно предположениях имеет место
формула обращения:
(2.4)
в которой интеграл берется по любой прямой, лежащей внутри полосы (2.2), причем интеграл надо понимать в смысле главного значения.
Замечание. Если при
,
то ее преобразование Лапласа будет иметь вид:
(2.5)
Если - целая функция
экспоненциального типа
и
- ее одностороннее
преобразование Лапласа:
(2.6)
Тогда
функция голоморфна при
и, каково бы ни было
(2.7) где
- окружность
.
Пусть теперь ,
Если
одностороннее преобразование Лапласа определено
при достаточно больших вещественных
, то для
имеет место следующее
асимптотическое разложение:
, для всех
(2.8)
(см. [3, глава 3, теорема 3.1])
Свертывание функций
Пусть и
-
две непрерывные функции, определенные при
.
Сверткой этих двух функций называется функция
,
определенная равенством
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.