角函数性和e指数形式的傅里叶变换

三角级数、傅里叶级数

对于所有在以2pi为周期的函数f(x)，可以用一组如下的三角函数系将其展开：

1，cosx，sinx，cox2x，sin2x，……，coxnx，sinnx，……

显然，这组基在[-pi,pi]上是正交的，因此可以在周期区间求积分获得函数f(x)在以三角函数系为基的展开系数，或者说以三角函数系为坐标的投影值a0,an,bn……

一个一般的函数f(x)可以表示为奇函数和偶函数的叠加，因此它的展开既含有正弦项又含有余弦项，但偶函数的展开仅含有常数项a0和正弦项，相似的，奇函数展开仅含有余弦项。

傅里叶级数的复数形式

根据欧拉公式e^jx=cosx+jsinx，任意正弦、余弦项可以用复指表示，即cosx=(e^jx+e^-jx)/2，sinx=(e^jx-e^-jx)/2j。所以，任何一个周期函数f(x)既可以在三角函数系上表出也可以在复指数系1，

e^jx，……，e^jnx上表出，在不同的坐标系之间，存在映射关系。但重要的是，由于积分变换的核函数形式发生改变，其物理意义也将有所变化。由于复数的引入，每一个复指数e^jnx相对于三角函数系都变为一个二维量，其物理含义是一条三维螺旋线。其道理非常简单，一个实参a表示数轴上的一点，而一个复数a+bj表示二维坐标上的一点，所以cosx，sinx分别表示

一条二维曲线，而e^jx=cosx+jsinx是一条空间三维曲线。

傅里叶变换

周期信号用傅里叶级数表示,非周期信号可以借助傅里叶变换进行.对实信号做傅立叶变换时，如果按指数e^jωt为核来求，我们将得到双边频谱。以角频率为Ω的余弦信号为例，它有具有位于±Ω两处的，幅度各为，相角为零的频率特性。实际上，COSΩt就是e^jΩt 与e^j-Ωt两条螺旋线的叠加，他们虚部刚好对消，只剩下实部。Ω1与Ω2两个角速度的螺旋线坐标值的叠加并不等于角速度

Ω1+Ω2，因为从角速度到螺旋线的映射不是线性关系。这一现象正体现了频率的正交特性,也是频率分析理论存在的基础.

经过傅立叶变换得到的负频率表示一条反向旋转的螺旋线,而复频率表示一条整体改变90度相位的螺旋线，它们分别与正频率,实频相对应,都表示一个特定的螺旋线，并没有玄妙的含义。

连续频谱

周期信号用傅里叶级数展开所获得频率线状谱的物理意义十分明确,即整个信号由所有谱线存在处频率分量叠加而成.比如信号COSΩt对应Ω与-Ω处两根谱线.

困难的问题是对连续谱的理解.以下为标准的傅里叶变换对:

由于存在关系式:e^j-wt=cos-wt+j*sin-wt,再联想一个信号在三角函数系上的展开,可以认为上述傅里叶变换的意义是得到信号x(t)实部的cos-wt系数以及x(t)虚部的sin-wt系数.又由于cos的偶函数性质,sin 的奇函数性质以及j*j=-1这一定义,对于某一个特定的w',出现在变换式左边的将是x(t)实部的cosw't系数以及x(t)虚部的sinw't系数,两者的加和显然可以用e^jwt的系数表示.

假如直接以几何意义来思考,为什么傅里叶变换式两端正负号不一致,也很有趣.回到三角函数展开,在周期[-pi,pi]上,只有coswx与coswx的乘积不为零,这也是正交性.而在三维空间中,一条螺旋线与它自身的乘积再做积分却是零,非要与它每一点的共轭值相乘才不为零.造成这种形式不统一的根源,可以认为一维是一种特例,而二维是较普遍的表达,也可以认为实数的共轭是它本身,而复数共轭虚部相反.

连续频谱意义?

现在来看连续谱线的含义,它与概率密度函数一样,只有相对的意义,也就是说,在频谱上高度相同的两点,只表示这两点含对应频率给信号的贡献相同,而无法得出任一频率分量本身的能量.这与概率密度函数是相同的,任何一点的概率取值都是零,但概率密度函数曲线相同高度处代表可能性相同.出现这一问题的根源可能是微积分,或者说是"极

限"带来的困绕,因为物理世界中,时间,能量,都有最小量值,不可再分.那么,我们可以仅仅把微积分看作只是一种数学处理,对微小离散累加的近似.因此连续谱线可以理解成相当多,相当细密离散谱线束的近似,但每一根离散谱线的高度值并非其对信号的贡献,仅仅表示一个相对的意义.依然可以借助概率密度函数的意义来理解,离散分布律对应的概率线,线有多高,随机变量取值就有多大可能性,在连续概率密度函

数中,假如化为微小离散的分布律线,将不再是原来的高度,而应该用

该值微笑领域内与原连续曲线所围面积来替代其高度,这一理解与从频谱回到信号的傅里叶变反换是吻合的.

为了便于理解,我们重新叙述整个问题:1,对于周期信号,由于其由多个三角函数线性叠加而成,而三角函数本身又具有正交性,那么通过如下的运算:

即任何基函数与原信号相乘后做区间积分,就可以得到任意特定基函数在区间平方后曲线所围面积与该基在原信号中加权系数之积.显然,要把基函数平方曲线所围面积的值去除,才能得到系数净值.因此,在

上述式子前,要除以一个pi,也就是去掉了所围面积.

2,那么,对于非周期信号,首先我们可以视其为一个周期极长的信号,而且这个信号只在周期中的一部分有非零值,当然,这个信号只有部分非

零并不影响所有的操作和理解.在周期信号的展开中,所有可能包含的基函数为其周期的分数也即这些基函数频率是原信号频率的倍数.比如一个2Hz的周期信号,他包含的基函数只可能是偶数Hz的三角函数.因此,我们假设一个信号的周期特别长,也即频率特别低,会导致什么呢?当周期长到趋近于极限,频率也同时低到趋近于极限,结合时间量子的概念,可以认为这个极端是原子频率,即一个最小的频率.那么,对这个非周期信号展开时,所有频率都有可能对其有贡献,因为原信号的频率低到了一个原子频率.于是,对一个非周期,或者说是一个周期无

限长信号展开时,我们必须考虑所有可能的频率分量,实际上,这些微

间隙量子化的频率值并不连续,但是由于它们非常细蜜,可以用人类思维理念中虚拟出来的"连续"这一概念来近似.可以想到的是,由于频率分量足够多,每一分量的权值系数将非常小,实际上,对比周期信号的

展开式,我们发现,在傅里叶积分式前,并没有去除基函数平方在周期

内所围的面积值,因此,用连续近似繁多离散的频谱起伏曲线只有相对的意义.

常用函数傅里叶变换

附录A拉普拉斯变换及反变换 419

2 420

3.用查表法进行拉氏反变换用查表法进行拉氏反变换的关键在于将变换式进行部分分式展开，然后逐项查表进行反变换。设F(S)是S的有理真分式 Ff ) _ B(S) b m S m?b m」S m-…?bιS ?b o A(S) a n s n+a n∕S n'+ …+a1s + a0 式中系数a o,a i,...,a n」，a n，b°,b1,…b m」，b m都是实常数；m,n是正整数。按代数定理可将F(S)展开为部分分式。分以下两种情况讨论。 ①A(S)=G无重根这时，F(S)可展开为n个简单的部分分式之和的形式。 C l C2 S-S S-S n n C C i 4 S -' S i (F-1) 式中，S1,S2,…，S n是特征方程A(S) = G的根。C i为待定常数，称为按下式计算：F(S)在S i处的留数，可式中, 式中, C i= Iim (s _ S i)F(S) S T i C _ B(S) C i A(S) A(S)为A(S)对S的一阶导数。根据拉氏变换的性质，从式( -n C l L*(S)1=L?J∣Σ旦 S — $ 一 f(t)二 C i n -S i t = C i e i i吕 (F-2) (F-3) F-1)可求得原函数 (F-4) A(S)= G有重根设A(S)=G有r重根S1 , F(S)可写为 B(S) F S-(S-S 1) r(S-S r J (S-S n) C i C r + C r4 + …+C1 + C r 出十… (S-S1)r(S-S1)r4 (S-Sj S-S r?1 -- C i ?.? . C n S — S S-S n S i为F(S)的r重根，S r十,…,S n为F(S)的n-r个单根; 421

新教材高中数学必修第一册第4章 4.2.2指数函数的图象和性质(一)

4．2.2指数函数的图象和性质(一) 学习目标 1.掌握指数函数的图象和性质. 2.学会利用指数函数的图象和性质求函数的定义域、值域．

知识点指数函数的图象和性质指数函数y＝a x(a>0，且a≠1)的图象和性质如下表：预习小测自我检验 1．函数y＝(3－1)x在R上是________函数．(填“增”“减”) 答案减 2．函数y＝2－x的图象是________．(填序号)

答案 ② 3．函数f (x )＝????131－x 的定义域为________．答案 R 4．函数f (x )＝2x ＋3的值域为________．答案 (3，＋∞) 一、指数函数的图象及应用例1 (1)函数y ＝a x －1 a (a >0，且a ≠1)的图象可能是( )

答案 D (2)函数f (x )＝1＋a x － 2(a >0，且a ≠1)恒过定点________．答案 (2,2) (3)已知函数y ＝3x 的图象，怎样变换得到y ＝????13x ＋1 ＋2的图象？并画出相应图象．解 y ＝????13x ＋1 ＋2＝3 －(x ＋1)＋2. 作函数y ＝3x 关于y 轴的对称图象得函数y ＝3－x 的图象，再向左平移1个单位长度就得到函数y ＝3－(x ＋1)的图象，最后再向上平移2个单位长度就得到函数y ＝3－(x ＋1)＋2＝????13x ＋1 ＋2的图象，如图所示．反思感悟处理函数图象问题的策略

(1)抓住特殊点：指数函数的图象过定点(0,1)，求指数型函数图象所过的定点时，只要令指数为0，求出对应的y的值，即可得函数图象所过的定点． (2)巧用图象变换：函数图象的平移变换(左右平移、上下平移)． (3)利用函数的性质：奇偶性与单调性．跟踪训练1(1)已知0

希尔伯特变换与傅立叶变换

在数学与信号处理的领域中，一个实数值函数的希尔伯特转换(Hilbert transform)——在此标示为——是将信号与做卷积，以得到。因此，希尔伯特转换结果可以被解读为输入是的线性非时变系统(linear time invariant system)的输出，而此一系统的脉冲响应为。这是一项有用的数学，用在描述一个以实数值载波做调制的信号之复数包络(complex envelope)，出现在通讯理论（应用方面的详述请见下文。）希尔伯特转换是以著名数学家大卫·希尔伯特(David Hilbert)来命名。希尔伯特转换定义如下：其中并考虑此积分为柯西主值(Cauchy principal value)，其避免掉在以及等处的奇点。另外要指出的是：若，则可被定义，且属于；其中。频率响应希尔伯特转换之频率响应由傅立叶变换给出： , 其中 ?是傅立叶变换， ?i (有时写作j )是虚数单位， ?是角频率，以及

? 即为符号函数。既然： , 希尔伯特转换会将负频率成分偏移+90°，而正频率成分偏移?90°。反（逆）希尔伯特转换我们也注意到：。因此将上面方程式乘上，可得到：从中，可以看出反（逆）希尔伯特转换傅里叶变换（Fourier变换）是一种线性的积分变换。因其基本思想首先由法国学者约瑟夫·傅里叶系统地提出，所以以其名字来命名以示纪念。傅里叶变换在物理学、声学、光学、结构动力学、量子力学、数论、组合数学、概率论、统计学、信号处理、密码学、海洋学、通讯、金融等领域都有着广泛的应用。例如在信号处理中，傅里叶变换的典型用途是将信号分解成振幅分量和频率分量。 ?傅里叶变换能将满足一定条件的某个函数表示成三角函数（正弦和/或余弦函数）或者它们的积分的线性组合。在不同的研究领域，傅里叶变换具有多种不同的变体形式，如连续傅里叶变换和离散傅里叶变换。最初傅里叶分析是作为热过程的解析分析的工具被提出的[1]。 ?傅里叶变换属于谐波分析。 ?傅里叶变换的逆变换容易求出，而且形式与正变换非常类似。 ?正弦基函数是微分运算的本征函数，从而使得线性微分方程的求解可以转化为常系数的代数方程的求解。在线性时不变的物理系统内，频率是个不变的性质，从而系统对于复杂激励的响应可以通过组合其对不同频率正弦信号的响应来获取。

常用函数傅里叶变换

信号与系统的基本思想：把复杂的信号用简单的信号表示，再进行研究。怎么样来分解信号？任何信号可以用Delta 函数的移位加权和表示。只有系统是线性时不变系统，才可以用单位冲激函数处理，主要讨论各个单位冲激函数移位加权的响应的叠加能得到总的响应。线性系统（齐次性，叠加定理）时不变系统对一个系统输入单位冲激函数，得到的响应为h(t).表征线性时不变系统的非常重要的东西，只要知道了系统对单位冲击函数的响应，就知道了它对任何信号的响应，因为任何信号都可以表示为单位冲激函数的移位加权和。例如：d(t)__h(t) 那么a*d(t-t0)__a*h(t-t0) -()= ()(t-)d f t f τδττ∝∝? 的响应为-y()=()(-)t f h t d τττ∝ ∝ ? 记为y(t)=f(t)*h(t),称为f(t)和h(t)的卷积总结为两点：对于现行时不变系统，任何信号可以用单位冲激信号的移位加权和表示，任何信号的响应可以用输入函数和单位冲激函数响应的卷积来表示连续时间信号和系统的频域分析时域分析的重点是把信号分解为单位冲激函数的移位加权和，只讨论系统对单位冲激函数的响应。而频域的分析是把信号分解为各种不同频率的正弦函数的加权和，只讨论系统对sinwt 的响应。都是把信号分解为大量单一信号的组合。

周期函数可以展开为傅里叶级数，将矩形脉冲展开成傅里叶级数，得到傅里叶级数的系数 n A sin F = T x x τ 其中0=2 nw x τ。取样函数sin ()=x S a x 。产生一种震荡，0点的值最大，然后渐渐衰减直至0 第一：对于傅里叶级数的系数，n 是离散的，所以频谱也是离散状的每条谱线都出现在基波频率的整数倍上，其包络是取样函数。第二：谱线的间距是0w .。零点是0=2nw x τ，02w =T π是谱的基波频率。如果τ不变，T 增大，那么0w 减小，当T 非常大的时候，0w 非常小，谱线近似连续，越来越密，幅度越来越小。傅里叶变换：非周期函数正变换：--F jw)= ()iwt f t e dt ∝ ∝?（反变换：-1()=()2jnwt f t F jw e dw π ∝∝ ? 常用函数的傅里叶变换（典型非周期信号的频谱）

常用傅里叶变换表

时域信号弧频率表示的傅里叶变换注释 1 | 线性 2时域平移 3频域平移, 变换2的频域对应 \ 4 如果值较大，则会收缩到原点附近，而会扩散并变得扁平. 当| a | 趋向无穷时，成为Delta函数。 5 傅里叶变换的二元性性质。通过交换时域变量和频域变量得到. 6 / 傅里叶变换的微分性质 7变换6的频域对应

8 表示和的卷积—这就是卷积定理 - 9 矩形脉冲和归一化的sinc函数 10变换10的频域对应。矩形函数是理想的低通滤波器，sinc函数是这类滤波器对反因果冲击的响应。 11- tri是三角形函数 12变换12的频域对应 13高斯函数exp( ? αt2) 的傅里叶变换是他本身. 只有当Re(α) > 0时，这是可积的。￥14 15 16》 a>0

18δ(ω) 代表狄拉克δ函数分布. 这个变换展示了狄拉克δ函数的重要性：该函数是常函数的傅立叶变换【 19 变换23的频域对应20由变换3和24得到. 21` 由变换1和25得到，应用了欧拉公式: cos(at) = (e iat + e?iat) / 2. 22由变换1和25得到 23这里, n是一个自然数. δ(n)(ω) 是狄拉克δ函数分布的n阶微分。这个变换是根据变换7和24得到的。将此变换与1结合使用，我们可以变换所有多项式。 / 24此处sgn(ω)为符号函数；注意此变换与变换7和24是一致的. 25变换29的推广. 17变换本身就是一个公式

26【变换29的频域对应. 27此处u(t)是单位阶跃函数; 此变换根据变换1和31得到. 28u(t)是单位阶跃函数，且a > 0. 34狄拉克梳状函数——有助于解释或理解从连续到离散时间的转变.

函数图象变换及练习题

高中函数图象变换一、基本函数作图（草图画法）： 1、一次函数： 2、二次函数： 3、反比例函数： 4、指数函数： 5、对数函数： 6、幂函数： 7、正弦函数：

二、图像变换： ①平移变换： Ⅰ、水平平移：函数()y f x a =+的图像可以把函数()y f x =的图像沿x 轴方向向左 (0)a >或向右(0)a <平移||a 个单位即可得到； 1）y =f (x )h 左移→y =f (x +h)；2）y =f (x ) h 右移→y =f (x -h)； Ⅱ、竖直平移：函数()y f x a =+的图像可以把函数()y f x =的图像沿x 轴方向向上 (0)a >或向下(0)a <平移||a 个单位即可得到； 1）y =f (x ) h 上移→y =f (x )+h ；2）y =f (x ) h 下移→y =f (x )-h 。 ②对称变换： Ⅰ、函数()y f x =-的图像可以将函数()y f x =的图像关于y 轴对称即可得到； y =f (x ) 轴 y →y =f (-x ) Ⅱ、函数()y f x =-的图像可以将函数()y f x =的图像关于x 轴对称即可得到； y =f (x ) 轴 x →y = -f (x ) Ⅲ、函数()y f x =--的图像可以将函数()y f x =的图像关于原点对称即可得到； y =f (x ) 原点 →y = -f (-x ) Ⅳ、函数)(y f x =的图像可以将函数()y f x =的图像关于直线y x =对称得到。 y =f (x ) x y =→直线x =f (y ) Ⅴ、函数)2(x a f y -=的图像可以将函数()y f x =的图像关于直线a x =对称即可得到 ③翻折变换： Ⅰ、函数|()|y f x =的图像可以将函数()y f x =的图像的x 轴下方部分沿x 轴翻折到x 轴上方，去掉原x 轴下方部分，并保留()y f x =的x 轴上方部分即可得到； Ⅱ、函数(||)y f x =的图像可以将函数()y f x =的图像右边沿y 轴翻折到y 轴左边替代原 y 轴左边部分并保留()y f x =在y 轴右边部分即可得到 ④伸缩变换： Ⅰ、函数()y af x =(0)a >的图像可以将函数()y f x =的图像中的每一点横坐标不变纵坐

傅里叶变换公式

第2章信号分析本章提要信号分类周期信号分析--傅里叶级数非周期信号分析-- 傅里叶变换脉冲函数及其性质信号：反映研究对象状态和运动特征的物理量信号分析：从信号中提取有用信息的方法和手段 § 2—1 信号的分类两大类：确定性信号，非确定性信号确定性信号：给定条件下取值是确定的。进一步分为：周期信号，非周期信号。

x(t) Acos J% ° m 非确定性信号（随机信号）：给定条件下取值是不确定的按取值情况分类：模拟信号，离散信号数字信号：属于离散信号，幅值离散, 并用二进制表示。信号描述方法时域描述如简谐信号简谐信号及其三个要素质量—弹簧系统的力学模型

频域描述以信号的频率结构来描述信号的方法：将信号看成许多谐波(简谐信号)之和，每一个谐波称作该信号的一个频率成分，考察信号含有那些频率的谐波，以及各谐波的幅值和相角。 vpage break〉 § 2-2 周期信号与离散频谱一、周期信号傅里叶级数的三角函数形式周期信号时域表达式 T：周期。注意n的取值：周期信号“无始无终” # 傅里叶级数的三角函数展开式 x(t) a0(a n cosn 0t b n sinn 0t) n 1

(n =1,2, 3 ，…) 傅立叶系数： a 。 1 T T 2 T x(t)dt 2 T 2 2 o tdt a n T T x(t)cos n 2 T 2 2 b n T T x(t)sin n o tdt 2 式中T --周期；0--基频，o =2 /T o 三角函数展开式的另一种形式: 次谐波的幅值次谐波的频率信号的均值，直流分量 N 次谐波的相角

常用函数傅里叶变换

附录A 拉普拉斯变换及反变换1.表A-1 拉氏变换的基本性质

2．表A-2 常用函数的拉氏变换和z变换表

式中，n s s s ,,,21 是特征方程A(s)＝0的根。i c 为待定常数，称为F(s)在i s 处的留数，可按下式计算： )()(lim s F s s c i s s i i -=→ （F-2）或 i s s i s A s B c ='=)() ( （F-3）式中，)(s A '为)(s A 对s 的一阶导数。根据拉氏变换的性质，从式（F-1）可求得原函数 []? ?? ?? ?-==∑=--n i i i s s c L s F L t f 11 1 )()(＝ t s n i i i e c -=∑1 (F-4) ② 0)(=s A 有重根设0)(=s A 有r 重根1s ，F(s)可写为 ()) ()()() (11n r r s s s s s s s B s F ---=+ = n n i i r r r r r r s s c s s c s s c s s c s s c s s c -++-++-+-++-+-++-- 11 111 111)()()( 式中，1s 为F(s)的r 重根，1+r s ，…, n s 为F(s)的n-r 个单根；其中，1+r c ，…, n c 仍按式(F-2)或(F-3)计算，r c ，1-r c ，…, 1c 则按下式计算： )()(lim 11 s F s s c r s s r -=→ )]()([lim 111 s F s s ds d c r s s r -=→-

指数、对数函数基本知识点

基本初等函数知识点 (1)(2)(3) 知识点一：指数及指数幂的运算知识点二：指数函数及其性质 1. 根式的概念 1. 指数函数概念的次方根的定义：一般地，如果，那么叫做的次方根，其一般地，函数叫做指数函数，其中是自变量，函数中的定义域为. 当为奇数时，正数的次方根为正数，负数的次方根是负数，表示为 2. 指数函数函数性质：；当为偶数时，正数的次方根有两个，这两个数互为相反数可以表示函数名称指数函数为. 定义函数且叫做指数函数负数没有偶次方根， 0的任何次方根都是 0. 式子叫做根式，叫做根指数，叫做被开方数 . 2.n 次方根的性质：图象 (1) 当为奇数时，；当为偶数时， (2) 3. 分数指数幂的意义：定义域；值域注意： 0 的正分数指数幂等与0，负分数指数幂没有意义 . 过定点图象过定点，即当时，. 4.有理数指数幂的运算性质：

奇偶性非奇非偶 4. 对数的运算性质单调性在上是增函数在上是减函数如果，那么①加法：函数值的变化情况②减法：③数乘：变化对图在第一象限内，从逆时针方向看图象，逐渐增大；在第二象限内，从逆时针方向象的影响看图象，逐渐减小 . 知识点三：对数与对数运算 ④⑤ 1.对数的定义 (1) 若，则叫做以为底的对数，记作⑥换底公式：知识点四：对数函数及其性质，其中叫做底数，叫做真数. 1. 对数函数定义 (2) 负数和零没有对数. 一般地，函数叫做对数函数，其中是自变量，函 (3) 对数式与指数式的互化：. 数的定义域. 2.几个重要的对数恒等式，，. 2. 对数函数性质：函数名称对数函数 3. 常用对数与自然对数常用对数：，即；自然对数：，即定义函数且叫做对数函数( 其中图象 ?).

傅里叶变换的基本性质.

傅里叶变换的基本性质（一）傅里叶变换建立了时间函数和频谱函数之间转换关系。在实际信号分析中，经常需要对信号的时域和频域之间的对应关系及转换规律有一个清楚而深入的理解。因此有必要讨论傅里叶变换的基本性质，并说明其应用。一、线性傅里叶变换是一种线性运算。若则其中a和b均为常数，它的证明只需根据傅里叶变换的定义即可得出。例3-6利用傅里叶变换的线性性质求单位阶跃信号的频谱函数。解因由式(3-55)得二、对称性若则证明因为有将上式中变量换为x，积分结果不变，即

再将t用代之，上述关系依然成立，即最后再将x用t代替，则得所以证毕若是一个偶函数，即，相应有，则式(3-56) 成为可见，傅里叶变换之间存在着对称关系，即信号波形与信号频谱函数的波形有着互相置换的关系，其幅度之比为常数。式中的表示频谱函数坐标轴必须正负对调。例如：例3-7若信号的傅里叶变换为试求。解将中的换成t，并考虑为的实函数，有该信号的傅里叶变换由式(3-54)可知为

根据对称性故再将中的换成t，则得为抽样函数，其波形和频谱如图3-20所示。三、折叠性若则四、尺度变换性若则证明因a＞0，由

令，则，代入前式，可得函数表示沿时间轴压缩(或时间尺度扩展) a倍，而则表示沿频率轴扩展(或频率尺度压缩) a倍。该性质反映了信号的持续时间与其占有频带成反比，信号持续时间压缩的倍数恰好等于占有频带的展宽倍数，反之亦然。例3-8已知,求频谱函数。解前面已讨论了的频谱函数，且根据尺度变换性，信号比的时间尺度扩展一倍，即波形压缩了一半，因此其频谱函数两种信号的波形及频谱函数如图3-21所示。

19-20 第4章 4.2 第1课时指数函数的概念、图象与性质

4.2指数函数第1课时指数函数的概念、图象与性质学习目标核心素养 1.理解指数函数的概念与意义，掌握指数函数的定义域、值域的求法．(重点、难点) 2．能画出具体指数函数的图象，并能根据指数函数的图象说明指数函数的性质．(重点) 1.通过学习指数函数的图象，培养直观想象的数学素养． 2．借助指数函数的定义域、值域的求法，培养逻辑推理素养. 1．指数函数的概念一般地，函数y＝a x(a>0，且a≠1)叫做指数函数，其中x是自变量，函数的定义域是R. 2．指数函数的图象和性质 a的范围a＞10＜a＜1 图象性质定义域R 值域(0，＋∞) 过定点(0,1)，即当x＝0时，y＝1 单调性在R上是增函数在R上是减函数

奇偶性非奇非偶函数对称性函数y ＝a x 与y ＝a －x 的图象关于y 轴对称 x 提示：指数函数y ＝a x (a >0且a ≠1)的图象“升”“降”主要取决于字母a .当a >1时，图象具有上升趋势；当00且a ≠1)，则由f (3)＝8得 a 3＝8，∴a ＝2，∴f (x )＝2x ，故选B.] 4．函数y ＝a x (a >0且a ≠1)在R 上是增函数，则a 的取值范围是________． (1，＋∞) [结合指数函数的性质可知，若y ＝a x (a >0且a ≠1)在R 上是增函数，则a >1.]