
- •Методы математической физики
- •Краснопевцев Евгений Александрович
- •Ортонормированные базисы функций
- •Международная и российская оценки
- •Рейтинговая аттестация по дисциплине с экзаменом
- •Рейтинговая аттестация по дисциплине с зачетом
- •Литература
- •Дополнительная литература
- •Ортонормированные базисы
- •ВекторнОе пространствО
- •Гильбертово пространство с дискретным базисом
- •Гильбертово пространство с непрерывным базисом
- •Преобразование фурье
- •Оптическое преобразование Фурье
- •Теорема Парсеваля
- •Обобщенная теорема Парсеваля
- •Ортонормированность базиса и его фурье-образа
- •Интегральная теорема
- •Теорема о парах функций
- •Свертка функций
- •Теорема о свертке
- •Базисы Фурье вещественных периодических функций
- •Ортонормированность базисов
- •Разложение в ряд Фурье комплексной периодической функции
- •Спектр периодической функции
- •Теорема о дифференцировании
- •Разложение в ряд Фурье вещественной периодической функции
- •Методы математической физики
Рейтинговая аттестация по дисциплине с зачетом
Группы РЭН2, РМС7, РП4
№ |
Вид деятельности |
Число баллов |
1.
2.
3.
4.
5.
6. |
Активность на практических занятиях (выставляется в конце 5-ой, 10-ой и 15-ой недели)
Посещаемость лекций
Индивидуальное задание 1
Индивидуальное задание 2
Индивидуальное задание 3
Коллоквиум
|
(0–5) + (0–5) + (0–5)= 0–15
0–15
5–14
5–14
5–14
30 |
Всего не более 100
Литература
Файлы лекций.
Учебное пособие для лекций и практических занятий:
Краснопевцев Е.А. Математические методы физики. 53
Ортонормированные базисы функций. Изд. НГТУ, 2008. К 782
Дополнительная литература
Приведена в конце учебного пособия.
Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВУЗов.
Ортонормированные базисы
Базис – совокупность математических величин, используемых для упрощения решения задачи. В частности, базисом является система координат.
Ортогональные координаты применяются во всех разделах физики и техники, где используются вектора. В результате:
упрощается решение задачи,
результаты выражаются через проекции,
решение становится наглядным.
Декартовы координаты ввел Декарт в 1637 г.
Рене Декарт (1596–1650)
Где
– орты
– единичные, взаимно перпендикулярные
вектора;
– проекции
вектора
на орты;
– скалярное
произведение;
– изучаемый
вектор;
– составляющие
вектора.
ВекторнОе пространствО
Векторное пространство – множество векторов, для которых определено скалярное произведение.
Размерность пространства – число независимых векторов, через сумму которых выражается произвольный вектор этого пространства.
3-мерное пространство
Базис ортов
Произвольный трехмерный вектор разлагается по трем ортам, образующим базис:
,
,
.
Скалярное произведение векторов
,
,
.
Знак
является определением величины, т. е.
равенством, которое выполняется при
любых условиях.
Если
угол
,
то вектора ортогональны
.
Норма вектора
.
Вектор
нормирован, если
.
Условие ортонормированности базиса – вектора базиса взаимно ортогональны и нормированы
.
(0.1)
Символ Крόнекера
(0.2)
ввел Крóнекер в 1866 г. Выполняется фильтрующее свойство и свойство симметрии
,
.
Леопольд Крóнекер (1823–1891)
N-мерное пространство
Базис
,
,
ортонормированность
.
Разложение
вектора на
составляющие
.
(0.3)
Проекция
вектора на орт
.
(0.4)
Теорема Пифагора выражает квадрат модуля вектора через его проекции
.
Доказывается подстановкой (0.3) и использованием ортонормированности базиса (0.1).
От пространства векторов переходим к пространству функций.