三角多项式

王朝百科·作者佚名  2010-06-20  
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三角多项式
三角多项式公式

形如

的多项式,式中系数αk(k=0,1,…,n),bk(k=1,2,…,n)为任意给定的实数,αn,bn不全为零。n称为此三角多项式的阶数。任何一个三角多项式都是周期2π的周期函数,因此对于三角多项式的研究往往只要在长为2π的半开区间中进行。任何两个三角多项式的和、差、积仍然是个三角多项式,而且,若Tn(r)与Tm(x)分别为n阶与m阶三角多项式,且m≥n,则Tn(x)±Tm(x)是个阶不超过m的三角多项式,Tn(x)·Tm(x)是阶为n+m的三角多项式。利用欧拉公式

三角多项式
余弦

三角多项式
正弦

任意一个n阶三角多项式都可写成

三角多项式
指数形式

式中

三角多项式
参数

n三角多项式在任一长为2π的半开区间中,最多只有2n个零点。因此,若两个n阶三角多项式在长为2π的半开区间中有2n+1个点处取值相同,则此两个三角多项式完全相同。

自然,三角多项式是一类简单的周期函数,但是,它是近似表示一般的周期函数的有效工具,随着三角多项式的阶的增高,任何连续的周期函数都可以借助于三角多项逼近到预先给定的程度。反之如果已知这种逼近程度的收敛于零的速度,也就有可能推出被逼近函数的构造性质,这个事实本身是有着深刻的物理意义的,周期运动的分解便是一个明显的例证。三角多项式是在其他数学、物理、力学等领域中有着广泛的应用。[1]

 
 
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