Matematické Fórum


1. 8. 2026 (L) Fórum bude brzy uzavřeno 😿

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 29. 12. 2015 23:20

Golan465
Zelenáč
Příspěvky: 9
Škola: VUT FSI
Reputace:   
 

Fourierův rozvoj

Zdravím jedná se o příklad: Napište sinový rozvoj funkce f(x) = e∧x na intervalu ⟨0,1⟩  a nakreslete součet řady na intervalu ⟨-3,3⟩.

e∧x není ani sudá ani lichá funkce a jestli to chápu dobře, tak při sinovém rozvoji bych měl dodefinovat funkci jako lichou, ale nevím jak. Prosím o radu. Děkuji

Offline

 

#2 30. 12. 2015 00:17 — Editoval Sergejevicz (30. 12. 2015 00:18)

Sergejevicz
Příspěvky: 581
Škola: Mgr. mat. a fyz. modelování na MFF UK v r. 2014
Pozice: výpočtář
Reputace:   21 
Web
 

Re: Fourierův rozvoj

Nakresli si exp(x) na intervalu (0,1). Liché dodefinování je dokreslení grafu na (-1,0) tak, aby byl celý graf středově souměrný podle počátku. Liché funkce splňují f(-x)=-f(x). Tak si zkus s tou exponenciálou a znaménky nějak pohrát, aby jednak obrázek vyhovoval a vyhovovala i ta rovnost (pozor, tvá funkce bude vlastně definovaná různými vzorečky na těch dvou intervalech)


Kopáček: Mat. anal. nejen pro fyziky, Veselý: Zákl. mat. anal., Bečvář: Lin. alg., Matfyzpress
Bican: Lin. alg. a geom., Academia

Offline

 

#3 30. 12. 2015 00:25

Sergejevicz
Příspěvky: 581
Škola: Mgr. mat. a fyz. modelování na MFF UK v r. 2014
Pozice: výpočtář
Reputace:   21 
Web
 

Re: Fourierův rozvoj

Nebo ještě rada: Vzpomeň si, co je potřeba udělat s předpisem funkce, aby se její graf otočil kolem osy x resp. y. Je to hra se znaménky před argumentem resp. celým předpisem. Připomínám, že středová souměrnost podle počátku je složení osové souměrnosti podle osy x a pak podle osy y, nebo naopak.


Kopáček: Mat. anal. nejen pro fyziky, Veselý: Zákl. mat. anal., Bečvář: Lin. alg., Matfyzpress
Bican: Lin. alg. a geom., Academia

Offline

 

#4 30. 12. 2015 19:15

Golan465
Zelenáč
Příspěvky: 9
Škola: VUT FSI
Reputace:   
 

Re: Fourierův rozvoj

↑ Sergejevicz:

Tak udělal jsem to jak jsi říkal viz fotka 1... dále jsem pak spočítal integrál viz fotka 2, ale výsledek se mi neshoduje s výsledkem programu wolframalpha a nevím tedy jestli nemám v integrálu chybu.
http://photo.uloziste.com/?fotka=d9f223 … amp;size=3

http://photo.uloziste.com/?fotka=ee5bc0 … amp;size=3

http://www.wolframalpha.com/input/?i=2* … rom+0+to+1

Offline

 

#5 31. 12. 2015 12:19 Příspěvek uživatele Jj byl skryt uživatelem Jj. Důvod: zřejmě omyl

#6 31. 12. 2015 12:49

Jj
Příspěvky: 8769
Škola: VŠB, absolv. r. 1970
Pozice: Důchodce
Reputace:   599 
 

Re: Fourierův rozvoj

↑ Golan465:

Zdravím.

Řekl  bych,  že  doplnĕní  na  lichou  funkci  podle  prvního  fota  není  správné.


Pokud se tedy nemýlím.

Offline

 

#7 31. 12. 2015 22:01 — Editoval Sergejevicz (31. 12. 2015 22:02)

Sergejevicz
Příspěvky: 581
Škola: Mgr. mat. a fyz. modelování na MFF UK v r. 2014
Pozice: výpočtář
Reputace:   21 
Web
 

Re: Fourierův rozvoj

Jo. Doplnění na lichou funkci není správně. Lichá funkce splňuje f(-x) = -f(x) pro všechna x z definičního oboru. Takhle se to obvykle píše. Ale dá se substituce y = -x, dostaneme f(y) = -f(-y) a pak pro standardnost argumentu ještě substituce x = y. Máme

f(x) = -f(-x).         (*)

Teď už by to mělo být jasnější. Tím mínusem vpravo v argumentu se graf f překlápí kolem y-ové osy a mínusem vpravo před f se graf f překlápí podle x-ové osy. Takže když takhle zobrazíš libovolný bod grafu f, zobrazí se souměrně podle počátku zase na nějaký bod grafu f. Nakresli si to a uvědom si, co je ta souměrnost podle počátku.

Tenhle dosavadní zápis platí pro celkové f definované na nějakém intervalu symetrickém kolem nuly.

Teď máš funkci f definovanou na (0,c), c kladné. Dodefinovat ji na (-c,0) liše znamená vyrobit funkci g definovanou na (0,c) jako f(x) - tím zachováme, co máme - a na (-c,0) jako -f(-x). Rozmysli si, že g je dle (*) skutečně lichá.

(Vskutku: Chceme ukázat, že g(t) = -g(-t) pro všechna t z (-c,0)U(0,c). Zvome nejprve libovolné t z (0,c), tedy t kladné. Je dle definice g g(t) = f(t). Co mi vyjde, když udělám -g(-t)? Rád bych, kdyby vyšlo taky f(t). Ale opravdu (pozor, t je bráno kladné, takže -t je záporné, musíme tedy podle definice g jít do větve příslušné zápornému argumentu): -g(-t) = -(-f(-(-t))) = f(t). Pro t z (-c,0) to vyjde obdobně - zase vyjde pokaždé -f(-t). Takže g je opravdu lichá.)

Při lichém dodefinování z poloroviny s kaldným resp. záporným x se obtiskne graf do poloroviny se záporným resp. kladným x souměrně podle počátku.

Tvůj pokus o doplnění na lichou funkci už od pohledu na graf není lichý, protože není souměrný podle počátku.

Zajdi si na Wolframalpha, napiš tam libovolnou funkci proměnné x a zkus přidat k x mínus a před funkční předpis taky a dívej, co se stane s grafem.


Kopáček: Mat. anal. nejen pro fyziky, Veselý: Zákl. mat. anal., Bečvář: Lin. alg., Matfyzpress
Bican: Lin. alg. a geom., Academia

Offline

 

#8 02. 01. 2016 16:39 — Editoval Golan465 (02. 01. 2016 16:40)

Golan465
Zelenáč
Příspěvky: 9
Škola: VUT FSI
Reputace:   
 

Re: Fourierův rozvoj

Tak bk  mám přes integrál spočítaný, vyjde takhle http://www.wolframalpha.com/input/?i=2* … rom+0+to+1    ...jen pak nevím jak dál. Vím, že za pomocí vzorce sin (k Pi) = 0 a cos (k Pi) = (-1)^k, si můžu zjednodušit vzorec...jak to ale pak převést do F. řady nevím.

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson