Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

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