波の分解と合成1

「量子の匠」練習帳



まず,分解すべきオリジナルの関数は, \[ f(x)= \begin{cases} \dfrac{2}{3}(x+1) & -1\leq x\leq 0.5,\\ 2(1-x) & 0.5< x \leq 1 \end{cases} \tag{1} \] と表すことができます. 2.5節フーリエ変換の式(2.76)で表される展開式の係数$a_n$,$b_m$を 求めるには,(2.83)の積分を求めれば良いわけです. 式(1)は大変簡単な形をしていますから,簡単に積分できます. 数値積分することも考えましたが,わざわざ面倒なアルゴリズムを使うより,解を使った方が 計算も速くて精度も高いのでここではそのようにしています. 後は,説明する必要ないですね.