Matematik

Fourier

09. december 2009 af Simione (Slettet) - Niveau: A-niveau

Vis, hvordan Fourier analyse af en funktion med en kendt regneforskrift (som fx. f(t)=5*sin(2t)+12*sin(5t) ) vll afsløre de frie konstanter i regneforskriften, hvis man ikke havde kendt dem i forvejen?

og

Bestem nogle af fourier-koeffiecienterne for funktionen f, der har perioden 1, og i intervallet [o;1[ er bestemt ved regneforskriften f(x)=x^2

Nogen der kan give et hint til dette ?


Brugbart svar (0)

Svar #1
09. december 2009 af jesFB (Slettet)

 Forskriften for fourierkæden er jo netop a0+intgr[0;T]an*cos(et-eller-andet)+bn*sin(et-eller-andet).

Til det andet har jo dine modeller du kan sætte ind i - altså for a0, an og bn, så det er jo bare at sætte ind :)

Håber det hjalp lidt. - ellers prøv at skriv igen


Svar #2
10. december 2009 af Simione (Slettet)

altså, har ikke helt styr på dette tror jeg..

hvis du måske vil uddybe lidt :)

altså til den anden, så er a0, an, og bn, f.eks. 0, 1, 2, osv?


Brugbart svar (0)

Svar #3
10. december 2009 af gepetto (Slettet)

Som jeg forstår det første spørgsmålet skal du vise, at koefficienterne (=frie konstanter?) i fourier-transformationen er entydigt bestemt ud fra funktionen f.  Lidt ligesom at et punkt i et koordinatsystem bestemmer koordinaterne entydigt.  Dvs. til en funktion (punkt) findes højst et sæt af koefficienter (koordinater).

Normalt vises dette ved at lade f_n(t) betegne et antal ortogonale funktioner.  Opskriv funktionen som en vektor af disse ortogonale funktioner og gang på med hver enkelt f_n.  Kun koefficienten på den samme funktion giver noget, da "produktet" af to ortogonale funktioner er 0.  Måske skal du bare beregne fourier-koefficienterne, dvs:

a_2 = 1/pi*int[0;2pi] f(t)cos(2t) dt = 1/pi int[0;2pi] (5sin(2t)+12sin(5t))cos(2t)dt

a_3 = 1/pi*int[0;2pi] f(t)cos(3t) dt

b_2 = 1/pi*int[0;2pi] f(t)sin(2t) dt

b_3 = 1/pi*int[0;2pi] f(t)sin(3t) dt

Generaliser til a_i (a_0) og b_i.  Husk additionsformlerne for de trigonometriske funktioner (integration):

cos(u+v)=cos(u)cos(v)-sin(u)sin(v)  og  sin(u+v)=sin(u)cos(v)+cos(u)sin(v)

cos(u+v)-cos(u-v)=2sin(u)sin(v)

sin(u+v)-sin(u-v)=2sin(u)cos(v)

Hvis jeg har forstået spørgsmålet rigtigt, skal du også beregne koefficienterne for 1/pi*int[0-2pi]sin(nx)x^2dx osv.  Måske kan partiel integration anvendes (x^2)'=2x osv.


Svar #4
11. december 2009 af Simione (Slettet)

okay.. tak for svar..

snakkede med min lærer i dag, han sagde blot at b_2 er lig 5 og b_5 er lig 12

hænger det sammen med overstående??

er lidt forvirret.


Brugbart svar (0)

Svar #5
12. december 2009 af gepetto (Slettet)

Jeg vil også sige at b_2=5 og b_5=12 og resten er 0.

Jeg har lidt svært ved helt præcist at forstå, hvad du skal vise, men jeg har alligevel prøvet at skrive lidt uddybende tekst i den vedhæftede fil (det gik lovligt hurtigt, så der kan nemt være sneget sig fejl ind!!).

Håber filen er blevet vedhæftet??!


Brugbart svar (0)

Svar #6
12. december 2009 af gepetto (Slettet)

Prøver igen.

Vedhæftet fil:beskrivelse.pdf

Skriv et svar til: Fourier

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.