Кіріспе

Гармониялық талдау саласындағы теорема. Математикада, Бернхард Риман және Анри Лебегтің есімдерімен аталатын Риман-Лебег леммасы, L1 функциясының Фурье түрлендірмесінің немесе Лаплас түрлендірмесінің шексіздікте жоғалатынын көрсетеді. Бұл гармониялық талдау және асимптотикалық талдау үшін маңызды.

Айтылым

Интегралды функция болсын, яғни, өлшенетін функция болсын, мұндағы

және болсын, яғни,

Содан кейін шексіздікте жоғалады: болғанда.

Интегралды функцияның Фурье түрлендіруі үздіксіз болғандықтан, Фурье түрлендіруі шексіздікте жоғалатын үздіксіз функция болады. Егер шексіздікте жоғалатын үздіксіз функциялардың векторлық кеңістігін арқылы белгілесек, Риман-Лебег леммасын былай тұжырымдауға болады: Фурье түрлендіруі кеңістігін кеңістігіне бейнелейді.

Дәлел

Біз бір өлшемді жағдайға назар аударамыз, жоғары өлшемдегі дәлел ұқсас. Біріншіден, функцияның үздіксіз және шектеулі қолдауға ие деп есептейік. үшін, алмастыру келесіге әкеледі. Бұл функцияны екі рет есептеудің екінші формуласын береді. Екі формуланы орташалап, келесі шамалауға жетеміз: себебі функция үздіксіз, барлық үшін -қа жақындайды, сондықтан үстемді конвергенция теоремасы бойынша -қа жақындайды. Егер функция кез келген интегралданатын функция болса, оны -нормада шектеулі қолдауға ие үздіксіз функциямен жуықтауға болады. үшін, шектеулі қолдауға ие үздіксіз функцияны таңдаңыз, онда бұл кез келген үшін орындалғандықтан, келесідей болады: .

Қолданбалар

Риманн-Лебесг леммасы интегралдарға асимптотикалық жуықтамалардың дұрыстығын дәлелдеуге қолданылуы мүмкін. Ең тік төмен түсу әдісі және стационарлық фаза әдісі сияқты әдістердің қатаң қарастырылуы Риманн-Лебесг леммасына негізделген.