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ed0e972443
@ -504,15 +504,15 @@ und $m$ aus $ℕ$ die folgenden Gleichungen gelten:
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\bigl\langle \cos(n·x), \cos(m·x) \bigr\rangle = δ_{nm}, \quad
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\bigl\langle \sin(n·x), \cos(m·x) \bigr\rangle = 0.
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\]
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Zusätzlich gilt für die konstante Funktion $\frac{1}{\sqrt{2}}$ noch Folgendes:
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Zusätzlich gilt für die konstante Funktion $\frac{1}{\sqrt{2\pi}}$ noch Folgendes:
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\[
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\left\langle \frac{1}{\sqrt{2}}, \frac{1}{\sqrt{2}} \right\rangle = 1, \quad
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\left\langle \cos(n·x), \frac{1}{\sqrt{2}} \right\rangle = 0, \quad
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\left\langle \sin(n·x), \frac{1}{\sqrt{2}} \right\rangle = 0.
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\left\langle \frac{1}{\sqrt{2\pi}}, \frac{1}{\sqrt{2\pi}} \right\rangle = 1, \quad
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\left\langle \cos(n·x), \frac{1}{\sqrt{2\pi}} \right\rangle = 0, \quad
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\left\langle \sin(n·x), \frac{1}{\sqrt{2\pi}} \right\rangle = 0.
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\]
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Insgesamt sehen wir, dass die Menge
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\[
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\mathcal{F} := \left\{ \frac{1}{\sqrt{2}}, \sin(x), \cos(x), \sin(2·x), \cos(2·x), … \right\}
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\mathcal{F} := \left\{ \frac{1}{\sqrt{2\pi}}, \sin(x), \cos(x), \sin(2·x), \cos(2·x), … \right\}
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\]
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eine orthonormale Teilmenge des Euklidischen Vektorraumes $\bigl( V, \langle •,•
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\rangle\bigr)$ ist.
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@ -526,11 +526,11 @@ kann ich die Zahlen
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\begin{equation}\label{eq:12-2-0-1}
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a_n := \left\langle f, \sin(n·x) \right\rangle, \quad
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b_n := \left\langle f, \cos(n·x) \right\rangle, \quad
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c := \left\langle f, \frac{1}{\sqrt{2}} \right\rangle
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c := \left\langle f, \frac{1}{\sqrt{2\pi}} \right\rangle
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\end{equation}
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ausrechnen und erhalte die Gleichung
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\begin{equation}\label{eq:12-2-0-2}
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f = \frac{c}{\sqrt{2}} + \sum_{n=1}^∞ \bigl( a_n·\sin(n·x) + b_n·\sin(n·x) \bigr).
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f = \frac{c}{\sqrt{2\pi}} + \sum_{n=1}^∞ \bigl( a_n·\sin(n·x) + b_n·\sin(n·x) \bigr).
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\end{equation}
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Beachte dabei, dass nur endlich viele der Zahlen $a_n$, $b_n$ von Null
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verschieden sind, sodass auf der rechten Seite der Gleichung~\eqref{eq:12-2-0-2}
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@ -548,7 +548,7 @@ alle. Es gilt der folgende Satz der Analysis.
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Definiere Zahlen $a_n$, $b_n$ und $c$ wie in \eqref{eq:12-2-0-1}. Dann
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konvergiert die Funktionenreihe
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\begin{equation}\label{eq:12}
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\frac{c}{\sqrt{2}} + \sum_{n=1}^∞ \bigl( a_n·\sin(n·x) + b_n·\sin(n·x) \bigr)
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\frac{c}{\sqrt{2\pi}} + \sum_{n=1}^∞ \bigl( a_n·\sin(n·x) + b_n·\sin(n·x) \bigr)
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\end{equation}
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gleichmäßig (und damit punktweise) gegen $f$.
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\end{satz}
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@ -606,7 +606,7 @@ Fourier-Koeffizienten
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dann eine Fourier-Transformierte, die man sinnvollerweise in komplexen Zahlen
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schreibt
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F(t) = \frac{1}{\sqrt{2π}}·\int_{-∞}^{∞} f(x)·e^{-itx}dx.
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F(t) = \int_{-∞}^{∞} f(x)·e^{-2\pi i·tx}dx.
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\]
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Aus der Reihendarstellung
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\[
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@ -614,7 +614,7 @@ Aus der Reihendarstellung
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\]
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wird dann die Formel
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\[
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f(x) = \frac{1}{\sqrt{2π}}·\int_{-∞}^{∞} F(t)·e^{-itx}dt.
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f(x) = \int_{-∞}^{∞} F(t)·e^{2\pi i·tx}dt.
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\]
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Die Funktion $F$ nennt man „Fourier-Transformierte“ oder „Spektrum“. Spektren
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spielen in der reellen Welt überall eine Rolle. Das Ohr ist ein
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