• 締切済み

フーリエ変換した結果がおかしなことになってしまいました。

f(t)をフーリエ変換した結果、F(ω) = 0 になることはあるのでしょうか? というのは、f(t)=exp(-at^2) × {cos(bt)}^3 × log(1+t^2) × δ(t) (δ(t)はデルタ関数) をフーリエ変換する問題がありまして、f(t)δ(t)をフーリエ変換するとf(0)になる という性質を用いて計算したところ、F(ω) = 0 となりました。 F(ω) = 0 ということは全周波数成分の強さが0ということですよね? 問題の関数を見る限りそんな気はしないのですが・・・。 どなたかアドバイスよろしくお願いいたします。

みんなの回答

  • arrysthmia
  • ベストアンサー率38% (442/1154)
回答No.2

δ(0) = +∞ だから、g(0) = 0 のとき g(t)δ(t) ≡ 0 なのか、どうなのか… と考えてみても、気になって眠れなくなるだけで、得られるものは有りません。 f(t) ≡ 0 であることに納得するためには、 δが (従って f も)、関数ではないことを理解する必要があります。 「デルタ関数」の定義を確認しましょう。 x ≠ 0 のとき δ(x) = 0 で、∫[-∞<x<∞] δ(x) dx = 1 となる「関数」 などと定義してある教科書を使っているのなら、もう少しマトモな本を読む 必要があります。

  • guuman
  • ベストアンサー率30% (100/331)
回答No.1

g(t)を連続とすると g(t)・δ(t)=g(0)・δ(t) だからf(t)≡0となる 0をフーリエ変換すれば当然0になる δ関数を勉強してから問題をとけ

関連するQ&A

  • exp(-π(t^2))のフーリエ変換の積分計算で

    f(t)=exp(-π(t^2))のフーリエ変換の積分計算でつまずいています。 ∫(-∞->∞)f(t)*exp(-iωt)dt で、exp(-iωt)をオイラーの公式でcosとsinの式に直し、偶関数、奇関数の性質からsinの項が消え、 2∫(0->∞)exp(-π(t^2))*cos(ωt)dtとなりました。 しかし、eの指数部分のt^2が厄介で積分ができません。 積分方法、または別解がありましたらご教授いただけると幸いです。

  • フーリエ変換

    「高校数学で分かるフーリエ変換」という本(ブルーバックス)内の記述に関する質問です。 当方は初学者ですので,とんちんかんな質問があると思いますが,よろしくお願いします。 質問の前提となる記述は次のとおりです。  ある振動数fの電界の波がE(f)のサイン波なので,E(f)=exp(-a(f-f0)^2 × sin(-ωt)  このサイン波を全振動数に関して足すと(積分すると)時間軸上の電界パルスE(f)ができる。  E(t)=∫(exp(-a(f-f0)^2 × sin(-ωt))df     =∫(exp(-a(f-f0)^2 × Im[exp(-iωt)])df    最終的に,E(t)とE(f)の関係がフーリエ変換になっている。 質問です。 1 本を読む限り,「ある関数f(t)をフーリエ変換する場合,exp(-iωt)をかけて,時間で積分する。」と理解できるのですが,上記の式は,exp(-iωt)をかけて,時間で積分した形跡がないのにどうしてフーリエ変換したことになるのでしょうか。 2 振動数の関数を時間の関数にするために,F(t)=∫g(f)exp(iωt)dfをフーリエ逆変換との記述を見たことがありますが,正しいでしょうか。正しいとするなら,1はフーリエ逆変換なのでしょうか。 (式の前に1/2πなどが付くことがありますが,省略しています。) 3 E(t)=∫(exp(-a(f-f0)^2 × sin(-ωt))df     =∫(exp(-a(f-f0)^2 × Im[exp(-iωt)])df  sin(-ωt)df=Im[-ωt] この意味が分かりません。Imは複素数の虚部を表しているとは思うのですが・・・。  以上,要領を得ない質問ですがよろしくお願いいたします。

  • フーリエ変換について

    こんなこと聞くのは失礼なんですが、 f(t)=exp(-at^2) (a>0)がフーリエ変換できません。 どのように置くと求めることができるのかおしえてください。答えはわかっているのですがとき方がわかりませんどうかアドバイスをお願いします。

  • 三角関数と指数関数のフーリヘ変換について

    f(t)=exp(-at)cos(bt) (t>=0) t<0は、0。をフーリヘ変換したいのですが、どうすればいいでしょうか? どういうやり方をすればいいのでしょうか? 自分でやってみたのですが、自信がありません。 自分でやってみた考え方はこうです。 cos(bt)=exp(ibt)として、後でReal partをとってやればいいのでは?と思いました。 よって、f(t)=exp(-at)exp(ibt)としました。 ここで、F(ω)=∫[0 to ∞]exp(-at)exp(-iωt)を計算しました。 計算結果は、1/(a+iω)となりました。 フーリヘ変換の性質として、exp(ibt)f(t)=F(ω-b)という性質があるので、 先ほど、得られた、1/(a+iω)を、-bだけ推移させるという考え方で 1/{a+i(ω-b)}となりました。 今回求めているのは、exp(-at)cos(bt)のフーリヘ変換であり、 つまり、1/{a+i(ω-b)}のReal partを取ることにして、 Re[1/{a+i(ω-b)}]=a/{a^2+(ω-b)^2}となりました。 F(ω)=a/{a^2+(ω-b)^2} となったのですが、このReal partを取る考え方はあっていますでしょうか? フーリヘ逆変換して答えを確かめようと思ったのですが、 逆変換が分からなく、答えを確かめられないです。 よければ、逆変換もしていただけるとありがたいです。

  • フーリエ変換について

    f(t)=1 (|t|<1) 0.5 (|t|=1) 0 (|t|>1) のフーリエ変換を求めよ、という問題です。 |t|>1ではF(ω)=0に、 |t|<1ではF(ω)=-1/iω(exp(-iω)-exp(iω)) になるだろうと考えたのですが、 |t|=1の時どう考えたらいいのかわかりません。 使用している参考書にはこのようなピンポイントでのフーリエ変換については記述がありませんでした。どなたか知恵を拝借できればと存じます。よろしくお願いします。

  • cos(wt)のフーリエ変換について

    g(t)=cos(wt) をフーリエ変換したいのですが、 F[{exp(jwt)+exp(-jwt)}/2] =F[exp(jwt)]/2+F[exp(-jwt)]/2 まではわかったのですが、この後どう進めればいいのでしょうか? よろしくお願いします。

  • フーリエ変換の周波数推移

    フーリエ変換の性質の周波数推移についてなのですが、 f(t)e^jω1t⇔F(ω-ω1) となるのは証明をみてわかったのですが、 (1) f(t)cosω1t⇔{F(ω-ω1)}/2 + {F(ω+ω1)}/2 (2) f(t)cos(ω1t+θ)⇔{F(ω-ω1)e^jθ}/2 + {F(ω+ω1)e^-jθ}/2 となるのが定理にしたがってやってみてもこの通りになりません。 どなたかわかる方いれば教えてください。 よろしくお願いします。

  • フーリエ変換に関して

    f(t)=exp(-i*a*t^2) の複素関数のtに関する複素フーリエ変換がわかりません.どなたかご教授頂けませんか?iは虚数,aは定数です.

  • cos(ax)をフーリエ変換する問題

    単なるcos(ax) でなく、 x<X0でf(x)=0、x≧x0 でf(x)=cos(ax)という関数ののフーリエ変換です。 (ただし ax0=π/2 です) ただのcos(ax) のフーリエ変換は、 ∫[-∞、+∞] {exp(iax) + exp(-iax) } exp(-ikx) dx =1/√2π {δ(k-a) + δ(k+a)} なので、 この半分に exp(ik何とか) を掛けたものかとなぁ と思うのですが、わかりません。 アドバイスをお願いします。

  • フーリエ変換

    本で読んでいてひっかかってしまいました。exp(-at)exp(ibt)のフーリエ変換について教えてください。 普通-∞~∞の範囲で積分すると思うんですが、ただ単純にやるとできません。(そもそも時間に対して負の範囲で積分するという意味がわかりません。)  よくexp(-a|t|)のフーリエ変換はありますが、同じようにやるんでしょうか?