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Transformada de Fourier continua e integrable de un $L^{2}(\mathbb{R})$ integrable.

He encontrado varias fuentes que afirman que existe una dualidad suavidad-decadencia entre una función y su transformada de Fourier. Pero la mayoría parecen dar resultados sobre cómo la suavidad de una función conduce a un decaimiento más rápido en la transformada de Fourier. Me interesan más los resultados sobre cómo la suavidad de una transformada de Fourier conduce a un decaimiento más rápido en la transformada de Fourier.

En particular, me gustaría saber: Dada una función acotada $f \in L^{2}(\mathbb{R})$ con transformada de fourier $\hat{f}$ integrable y continua, ¿tengo que $f$ es integrable?

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¿Te referías a "cómo la suavidad de una transformada de Fourier conduce a un decaimiento más rápido de la función" [no de su transformada]?

En primer lugar, $f$ es la transformada inversa de Fourier de $\hat f$ y la inversa FT es igual a FT hasta un signo intrascendente. Dado que $\hat f\in L^1$ tenemos $f$ acotada (y continua) automáticamente; esta hipótesis es redundante. Su pregunta puede enunciarse como: ¿la transformada (inversa) de Fourier mapea $L^1\cap C^0$ en $L^1$ ?

La respuesta es no: vea esto mathoverflow post por Yemon Choi. (Comience a leer por el último párrafo).

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