функция, значения которой при добавлении к аргументу надлежащим образом выбранных постоянных чисел (почти периодов) приближённо повторяются. Более точно: непрерывная функция f (x), определённая для всех действительных значений х, называется почти периодической, если для каждого ε > 0 можно указать такое l = l (ε), что в каждом интервале оси х длины l найдётся хотя бы одно число τ = τ(ε), для которого при любом х выполняется неравенство |f (x + τ) - f (x)| < ε. Числа τ называются почти периодами функции f (x). Периодическая функции суть частные случаи П. п. ф.; простейшие примеры П. п. ф., не являющихся периодическими, получаются в результате сложения периодических функций с несоизмеримыми периодами, например cosx + cos√2x.

Некоторые наиболее важные свойства П. п. ф.:

1) П. п. ф. ограничена и равномерно непрерывна на всей оси х.

2) Сумма и произведение конечного числа П. п. ф. есть также П. п. ф.

3) Предел равномерно сходящейся последовательности П. п. ф. есть также П. п. ф.

4) Для каждой П. п. ф. существует среднее значение (на всей оси х):

.

5) Каждой П. п. ф. можно сопоставить ряд Фурье:

,

ïðè÷¸ì ?₁, ?₂, ..., ?_n, ..., может быть любой последовательностью отличных друг от друга действительных чисел и

.

6) Равенство Парсеваля: для каждой П. п. ф. справедливо равенство:

M {|f (x)|²} = .

7) Теорема единственности: если f (x) есть непрерывная П. п. ф. и если для всех действительных λ

М {f (х) е^-iλx} = 0,

то f (x) ≡ 0. Иначе говоря, ряд Фурье однозначно определяет П. п. ф.

8) Теорема аппроксимации: для каждого ε > 0 можно указать такой конечный тригонометрический полином

(μ_k - действительные числа), что для всех значений х выполняется неравенство: |f (x) - P_ε(x)| < ε; обратно, каждая функция f (x) с этим свойством является П. п. ф.

Первое построение непрерывных П. п. ф. было дано датским математиком Х. Бором (1923). Ещё ранее (1893) частный случай П. п. ф. - т. н. квазипериодические функции - изучил латвийский математик П. Боль. Новое построение теории П. п. ф. дал Н. Н. Боголюбов (1930). Обобщение теории П. п. ф. на разрывные функции впервые дано В. В. Степановым (1925), а потом Г. Вейлем (См. Вейль) и А. Безиковичем. Обобщение другого рода было дано советским математиком Б. М. Левитаном (1938).

Лит.: Бор Г., Почти периодические функции, пер. с нем., М. - Л., 1934; Левитан Б. М., Почти-периодические функции, М., 1953.

ПЕРИОД'ИЧНОСТЬ, периодичности, мн. нет, ·жен. (·книж. ). ·отвлеч. сущ. к периодичный
; повторяемость (какого-нибудь) явления через определенные промежутки времени. Периодичность кризисов в капиталистическом обществе.

функция, значение которой не изменяется при добавлении к аргументу определённого, неравного нулю числа, называемого периодом функции. Например, sin х и cos x: являются П. ф. с периодом 2π; {x} - дробная часть числа х - П. ф. с периодом 1; Показательная функция e^x (если х - комплексное переменное) - П. ф. с периодом 2πi и т.п. Так как сумма и разность двух периодов есть снова период и, следовательно, любое кратное периода есть также период, то каждая П. ф. имеет бесконечное множество периодов. Если П. ф. имеет действительный период, непрерывна и отлична от постоянной, то для неё существует наименьший положительный период Т; всякий другой действительный период той же функции будет иметь вид kT, где k = ±1, ± 2,.... Сумма, произведение и частное П. ф. с одним и тем же периодом являются П. ф. с тем же периодом. Производная П. ф. есть П. ф. с тем же периодом, однако интеграл от П. ф. f (x) с периодом Т будет П. ф. (с тем же периодом) лишь в том случае, когда . Фундаментальная теорема теории П. ф. утверждает, что П. ф. f (x) с периодом Т [подчинённая ещё некоторым условиям, например непрерывная и имеющая в интервале (О, T) лишь конечное число максимумов и минимумов] может быть представлена суммой сходящегося тригонометрического ряда (ряда Фурье) вида:

;

коэффициенты этого ряда выражаются через f (x) по формулам Эйлера - Фурье (см. Тригонометрические ряды (См. Тригонометрический ряд), Фурье коэффициенты).

Для непрерывной П. ф. комплексного переменного возможен случай, когда существуют два периода T₁ и T₂, отношение которых не есть действительное число: если функция отлична от постоянной, то всякий её период будет иметь вид k₁T₁ + k₂T₂, где k₁ = 0,±1, ±2,... и k₂ = 0, ±1, ± 2,.... В этом случае П. ф. называется двоякопериодической функцией (См. Двоякопериодические функции). Рассматриваются ещё двоякопериодические функции второго и третьего родов; под ними понимают функции, которые при добавлении периодов к аргументу приобретают, соответственно, постоянный или показательный множитель [то есть f (x + T₁) = a₁f (x) и f (x + T₂) = a₂f (x) или f (x + T₁) = и f (x + T₂) -= e^a₂^x f (x)].

Сумма П. ф. с разными периодами не будет периодической функцией в случае, когда периоды несоизмеримы [напр., cos х + cos) не есть П. ф.]; однако функции такого рода обладают многими свойствами, приближающими их к П. ф.; такие функции являются простейшими примерами так называемых почти периодических функций (См. Почти периодическая функция). П. ф. играют чрезвычайно большую роль в теории колебаний и вообще в математической физике.