傅里叶与调和分析

逼近恒等

卷积在普通函数中没有真正的恒等元——不存在某个函数与 f 卷积后原样返回 f(那个角色属于狄拉克 delta,它不是函数)。逼近恒等是退而求其次的最佳选择:一族真正的函数,随某参数把它们变尖,越来越像那个理想的点质量,故与它们卷积可在极限下恢复 f。

若三个条件成立,则族 (K_t) 是逼近恒等:每个 K_t 的总积分为 1;它们的 L1 范数保持有界;且当 t 缩小时,它们的质量集中于 0 附近(|K_t| 在 0 的任一邻域之外的积分趋于 0)。标准做法是伸缩:取一个固定的、积分为 1 的凸块 phi,令 K_t(x) = (1/t) phi(x/t),把凸块挤得更窄更高,同时保持其面积为 1。

基本定理:若 (K_t) 是逼近恒等,则当 t -> 0 时 f * K_t -> f,收敛模式取决于 f。对(紧支的)连续 f,收敛是一致的;对 L^p 中的 f,收敛在 L^p 范数下;而在可积 f 的每个连续点处,收敛是逐点的。费耶尔核、泊松核和高斯磨光子是标准例子——这一单一原理支撑着平滑、光滑函数的稠密性,以及从变换恢复函数的确切含义。

又称
mollifier近似单位近似單位