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施瓦茲空間

鎖定
施瓦茲空間(Schwarz space)又稱急降函數空間,是一類光滑函數空間。施瓦茲創建的分佈理論是泛函分析的又一重要進展,而施瓦茲空間是分佈理論中的一類重要基本函數空間。它的引入是實際需要的驅動,而並非是為了純粹數學理論的發展與完善。為了求解卷積方程,施瓦茲通過傅里葉變換將其轉化為乘積方程。這就需要定義分佈的傅里葉變換,進而他引入了施瓦茲空間,從而解決了卷積方程的求解問題。他的這一研究策略藴含着分析代數化的思想,這為做數學研究提供了一種可資借鑑的思路。這一策略也揭示出高度抽象的純粹數學不但沒有脱離實際,反而與實際問題有着密不可分的關係,而這也正是20世紀數學發展的特徵之一。施瓦茲的這一工作豐富了廣義函數理論,發展了經典的傅里葉變換,求解了卷積方程,給出了研究線性偏微分方程的新思路。
中文名
施瓦茲空間
外文名
Schwarz space
所屬學科
泛函分析
別    名
急降函數空間
屬    性
一類光滑函數空間
提出者
施瓦茲
相關概念
傅里葉變換、卷積方程等

施瓦茲空間定義

中函數本身與任意階偏導數急減的無窮次連續可微函數類稱為施瓦茲空間 [2] 

施瓦茲空間等價定義

施瓦茲空間又稱急降函數空間,定義為
這裏
{
上具有直到m 階在內的連續偏導數的函數},
在S 上引人半範數族
其中
這樣,S成為一個弗雷歇空間
我們也賦予
半範數
如下
則成為弗雷歇空間,並把它化為
為了方便起見,約定微分算子D 中已帶有因子
的傅里葉變式
定義為
其中
稱映射F為S上的傅里葉變換,傅里葉變換也記為

施瓦茲空間施瓦茲空間上傅里葉變換的重要性質

(1) 若
(2) 若
而且,若在S中
則必有
(在S 中),因此傅里葉變換
是S到自身的連續線性映射。
(3) 傅里葉變換F的逆變換公式
對於
傅里葉變換反演公式為
其中
並且
為拓撲同構,進而,
的逆變換,一對一,且雙方連續。又據反射運算:
是S到S上的同構,從而得到
為拓撲同構。
(4) 設
1.
2.
3.
4. 設
5. (帕塞瓦爾Parseval等式)若
[1] 
參考資料
  • 1.    《現代數學手冊》編纂委員會.現代數學手冊·近代數學卷:華中科技大學出版社,2001年02月第1版
  • 2.    Serge Lang.實分析與泛函分析 第3版:Springer,1993