将(1.18)代入(1.1)可得:
(1.19)
将(1.18)代入(1.5)可得:
(1.20)
对比发现,(1.19)和(1.20)之间只差了一个积分里的正负号,也就是说,要势能和动能相等,条件是:
(1.21)
我们先看取正号的情况,将积分里两项拆开,移项,有:
(1.22)
使用傅里叶变换的导数性质,有:
(1.23)
其中B(k)是b(x)的像函数。
那么取t=0,有:
(1.24)
即(1.25)
而,数学上,由傅里叶变换的条件,即函数必须绝对可积,则C只能取0,物理上,一般认为无穷远处无波动,或者说波动需要无穷长的时间传播,C取0。所以,我们有:
,(1.26)
同理,取负号时:
,(1.27)
我们在继续结合初始条件之前,先讨论下(1.26)和(1.27)的物理意义。A和B至少有一个为零,意味着波动仅向一个方向传播,这便是波动中任意一点动能和势能相等的条件。当然,我们还要和初始条件结合,接下来会讲。