Lunds Universitet
Matematiska Institutionen
Program 1/11-9/11
Undervisningen börjar torsdagen den 1 november kl 9.15 i sal C.
Litteratur: Anders Holst: Fourieranalys, institutionens
kompendium. Övningshäfte tillkommer.
Kursbeskrivning:
Fourieranalys är i en generaliserad mening studiet av vågor och vågrörelser.
Vågor är till sin natur (åtminstone approximativt) periodiska, dvs efter
en tid (eller sträcka) upprepas mönstret. Inom Fourieranalysen sönderdelar
vi vågen, som beskrivs av en funktion, i enklare komponenter, vilka beskrivs
av två variabler: amplitud och frekvens. Dessa rena komponenter är av typen
cosinus och sinus gånger en amplitudkonstant, modifierade så att frekvensen
blir den rätta. Vi finner att beskrivningen av vågor blir enklast om vi inför
den komplexa exponentialfunktionen. Detta tillåter oss att se på
Fourierutvecklingarna som en generalisering av de Laurentserieutvecklingar
som vi mött inom komplex analys. Skillnaden här är att vi betonar tydligare
att utvecklingarna hänger ihop med ett val av ortonormerad bas i ett
oändligdimensionellt vektorrum (av funktioner). Detta synsätt leder så till
Parsevals formel, ett samband mellan L^2-normen av funktionen och l^2-normen
av Fourierkoefficienterna.
Torsdag 1/11
Föreläsning om positiva serier, jämförelsesatser,
kvotkriteriet, och ändring av
summationsordning enligt sid. 3-22 i kursboken.
Fredag 2/11
Föreläsning om absolutkonvergenta serier, ändring av summationsordningen
och
summation över godtyckliga indexmängder, alternerande serier, betingad
konvergens, och
Riemanns omordningssats (sid 20-29 i kursboken).
Läs: Studera sid 3-22 i kursboken.
Lös: Uppgifterna 101, 102, 103acde, 104, 105abc, 106, 108
i övningshäftet.
Måndag 5/11
Föreläsning om likformig konvergens av funktionsföljder och
funktionsserier. Weierstrass'
majorantsats. (sid 28-42 i kursboken).
Läs: Studera sid 23-28 i kursboken.
Lös: Uppgifterna 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115
i övningshäftet.
Tisdag 6/11
Föreläsning om likformig konvergens (fortsättning), den komplexa
exponentialfunktionen,
inledning till Fourierserier med Pythagoras' sats
och Bessels olikhet (sid 45-62 i kursboken).
Läs: Studera sid 29-44 i kursboken.
Lös: Uppgifterna 117, 118, 124, 126, 129, 132, 133, 134, 137
i övningshäftet.
Torsdag 8/11
Föreläsning om Fouriersystem, Cauchy-Schwarz' olikhet, Bessels olikhet,
ortonormerade
system av funktioner, Fouriers inversionsformel (sid 63-72
i kursboken).
Läs: Studera sid 45-62 i kursboken.
Lös: Uppgifterna 138, 201, 202, 205, 206, 207, 208, 225
i övningshäftet.
Fredag 9/11
Föreläsning om Parsevals formel, cosinus- och sinusserier enligt
sidorna 72-90 i kursboken.
Läs: Studera sid 63-72 i kursboken.
Lös: Uppgifterna 210, 211, 213, 214, 216b, 217, 224, 226
i övningshäftet.