外爾斯特拉斯逼近定理

魏爾斯特拉斯逼近定理有兩個:(1)閉區間上的連續函式可用多項式級數一致逼近。(2)閉區間上周期為2π的連續函式可用三角函式級數一致逼近。

基本介紹

介紹,證明,參閱,

介紹

魏爾斯特拉斯逼近定理有兩個:
閉區間上周期為
連續函式可用三角函式級數一致逼近。

證明

  • 第一逼近定理可以從第二逼近定理直接推出。
  • 第二逼近定理的證明;
設f(t)為周期為
的連續函式,定義
為一三角級數。
首先證明
,為一個正交函式系:
(因為
)。 故令
,於是我們可以求出
。 將
代入
的定義式中,有:
下面對積分號中的和式S求和,令
,那么就有:
,分成正負兩部分求和,可知:
帶回原積分,有
,這就是f(s)的泊松積分。其中
稱為泊松核。故有:
我們要檢驗的的是
時的情況,可以證明:
由f(t)的一致連續性,可以證明,上式在
時,滿足一致收斂的條件,故我們可以用
來一致逼近f(t)。

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