文系編集者がわかるまで書き直した沁みる「フーリエ級数・フーリエ変換」

佐藤敏明

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作品内容

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紙と鉛筆だけで、誰でも必ず味合うことができる「沁みる」数学をどうぞ。

数学って「沁みる」ものです。
数式オンパレードのフーリエ級数・フーリエ変換ですが、覚悟をもって学んでいくと、「数学的テクニックを駆使する様」「それが導く結果の壮大さ」がジワジワと浸透してきて、大きな感動を得ることができます。
著者に4回描き直してもらい少しずつ理解が深まっていく中で、わかったという達成感をもっとも言い表すのは「沁みる」という言葉でした。そこで、その感動を伝えるために、そのまま書名に加えました。
苦労はしますが、誰もが必ず先達の知識と発想・テクニックを体感できます。そして、フーリエ級数・変換という壮大な世界が身体にジワジワと沁み込んできます。

ほかの参考書はいっさい不要です。文系出身で、数学に馴染みがなかった人であっても、この1冊だけで、フーリエ級数とフーリエ変換はもちろんのこと、そのために必要なテクニックである「関数の基本」「三角関数」「微分・積分」「指数・対数」「複素数」を、必ず身につけることができます。

ここで、フーリエ級数、フーリエ変換について説明すると、

フーリエ級数とは、複雑な周期関数や周期信号を、単純な形の周期性をもつサイン波、コサイン波の関数の（無限の）和によって表したもの。この重ね合わせがフーリエ級数と呼ばれます。フーリエ級数は、フランスの数学者ジョゼフ・フーリエによって金属板の中での熱伝導に関する研究の中で導入されました。
一方、フーリエ変換とは、フーリエ積分を利用した、時間領域（波形）と周波数領域（波形）の変換公式。フーリエ変換を行うことにより、解析したい音・振動の波形が、どのような周波数と振幅を持つ波形の合成で成り立っているかを知ること（スペクトル分析）ができます。「すべての周期関数は三角関数の和で記述できる」というフーリエ級数を、周期を無限大と考えて拡張し、すべての関数に用いることができるようにしたものがフーリエ積分です。

理解した人だけに得られる数学の美しさ、壮大に広がる風景を、「フーリエ級数・フーリエ変換」で体感してください。紙と鉛筆だけで、誰でも必ず味合うことができる「沁みる」数学をどうぞ。

【目次】
序章　フーリエ級数・フーリエ変換とは
第1章　関数
第2章　三角関数
第3章　微分・積分
第4章　フーリエ級数
第5章　指数関数と対数関数
第6章　複素フーリエ級数
第7章　フーリエ変換