完備系

完備系(complete system)是具有某種完備性質的函式系。函式係為完備系的充分必要條件是:任意一個平方可積函式的傅立葉級數均值收斂於它本身。例如:定義在[-π,π]上的基本三角函式系是完備系。

基本介紹

  • 中文名:完備系
  • 外文名:complete system
  • 概述:具有某種完備性質的函式系
  • 舉例:基本三角函式
  • 套用領域:泛函分析、數學物理方程等
  • 學科:數學
定義,舉例,重要定理,判斷準則,事件的完備性,

定義

設有函式系
如果對於任意一個平方可積函式
,其按函式系(1)式展開的傅立葉級數為
,如果總能使貝塞爾不等式中的等號成立,即
則稱此函式系(1)為完備系,(2)式稱為此函式系的完備條件,也稱為帕色伐等式。

舉例

定義在
上的基本三角函式
是完備系。

重要定理

對於完備系,可以得到以下重要推論。
定理1 如果函式系(1)是完備系,則不會有不恆為零且與此函式系中所有函式正交的連續函式
存在。
注 順便提及,有一些書中把本定理的結論作為完備系的定義,而把等式(2)式稱為封閉方程
定理2
都是平方可積函式,其按函式系(1)式展開的傅立葉級數分別為
,若已知函式系(1)是完備系,則有
定理3函式系(1)為完備系的充分必要條件:對任意一個平方可積函式
,下列等式成立:
注 本定理可以敘述為:函式系(1)為完備系的充分必要條件是:任意一個平方可積函式
傅立葉級數均值收斂於它本身。

判斷準則

完備系的判斷準則:如果對於在
上連續的一切函式
,對任意的
,都存在多項式
使
成立,則系(1)是完備的。

事件的完備性

假定我們有這樣的
(任意數)個事件
,在每個單一作業中必定出現這些事件中的一個,而且只有一個,我們商定這樣一組事件叫做完備系。很顯然,任何一對對立事件都會構成完備系。
註:構成完備系的事件的機率之和為1.

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