fxxpixpi展開為傅立葉級數速度急求

2021-03-07 06:12:40 字數 2587 閱讀 8470

1樓:匿名使用者

解:由於f(x)=|x|為週期為2π的函式,而且因為f(x)=f(-x),所以f(x)為偶函式,故f(x)可展開為傅立葉級數f(x)=a0+ ∑(ancosnx+ bnsinnx),其中bn=0,這是因為bn=(1/π)∫(-π,π)|x|sinnxdx,積分上下限關於原點對稱並且被積函式|x|sinnx是奇函式,所以積分值為0.

又由於a0=(1/2π)∫(-π,π)f(x)dx=(1/2π)∫(-π,π)|x|dx=(1/2π)×2×∫(0,π)xdx=π/2

an=(1/π)∫(-π,π)|x|cosnxdx=(2/π)∫(0,π)xcosnxdx

=(2/nπ)∫(0,π)xdsinnx

=(2/nπ)[xsinnx(0,π)-∫(0,π)sinnxdx]=(2/nπ)[(1/n)cosnx(0,π)]=2((-1)^n-1)/(πn^2),

因此有f(x)=π/2+ ∑(-4)/[π(2n-1)^2]cosnx。

2樓:匿名使用者

根據題意,f(x)=|x|為週期為2π的函式,而且因為f(x)=f(-x),所以f(x)為偶函式。f(x)可展開為傅立葉級數:

f(x)=a0+ ∑(n=1→∞)(ancosnωx+ bnsinnωx)

上式中:ω=2π/2π=1,係數a0、an、bn由下式決定:

a0=(1/2π)∫(-π,π)f(x)dx

=(1/2π)∫(-π,π)|x|dx

=(1/2π)×2×∫(0,π)xdx

=π/2

an=(1/π)∫(-π,π)|x|cosnωxdx

=(2/π)∫(0,π)xcosnxdx

=(2/nπ)∫(0,π)xdsinnx

=(2/nπ)[xsinnx(0,π)-∫(0,π)sinnxdx]

=(2/nπ)[(1/n)cosnx(0,π)]

=2((-1)^n-1)/(πn^2)

bn=(1/π)∫(-π,π)|x|sinnωxdx

由於|x|sinnωx是奇函式,所以bn=0,所以:f(x)=π/2+ ∑(n=1→∞)2((-1)^n-1)/(πn^2)cosnx,

由上面可見,當n為偶數時,an=0,所以

f(x)可寫作如下形式:

f(x)=π/2+ ∑(n=1→∞)(-4)/[π(2n-1)^2]cosnx,即

|x|=π/2-(4/π)∑(n=1→∞)cosnx/(2n-1)^2

將f(x)=|sinx|(-π≤x≤π)成傅立葉級數。求具體過程。 40

3樓:匿名使用者

分情況討論,

若sinx>=0, 則

f(x)=sinx,

若sinx<=0, 則

f(x)=-sinx

4樓:茹翊神諭者

詳情如圖所示

有任何疑惑,歡迎追問

將f(x)=|sinx|(-π≤x≤π)成傅立葉級數。求具體過程

5樓:drar_迪麗熱巴

解題過程如下圖:

性質收斂性

傅立葉級數的收斂性:滿足狄利赫裡條件的周期函式表示成的傅立葉級數都收斂。狄利赫裡條件如下:

在任何週期內,x(t)須絕對可積;在任一有限區間中,x(t)只能取有限個最大值或最小值;

在任何有限區間上,x(t)只能有有限個第一類間斷點。

吉布斯現象:在x(t)的不可導點上,如果我們只取(1)式右邊的無窮級數中的有限項作和x(t),那麼x(t)在這些點上會有起伏。一個簡單的例子是方波訊號。

正交性所謂的兩個不同向量正交是指它們的內積為0,這也就意味著這兩個向量之間沒有任何相關性,例如,在三維歐氏空間中,互相垂直的向量之間是正交的。事實上,正交是垂直在數學上的的一種抽象化和一般化。

6樓:匿名使用者

詳細答案在**上,希望得到採納,謝謝≧◔◡◔≦

f(x)=x,x∈(-π,π).成傅立葉級數,要解答步驟,**跪等 5

7樓:匿名使用者

樓主我的**摘自練習題答案。。x取值範圍都一樣。。。信我吧x奇函式。因此直接

專x= 從1到無窮和 b sin(nx),   其中屬b等於(x)sinnx從-pai到pai的積分除以pai,又因為是奇函式因此是 (2x)sinnx從0到pai的和,因此積出來應該是

(2(-1)^(n+1))/n, 樓下的答案少除了一個係數pai,並且少了2倍。

8樓:恆穩

對f(x)做週期為2π的奇拓展,將f(x)拓展為實數域上的奇函式,由狄利克雷定理可知f(x)可以拓版展為傅立葉級數;

設權f(x)=a_+ sigma(a_cosnx)+sigma(b_sinnx);(sigma從1到無窮求和)

兩邊乘以cosnx,在(-π,π)上求定積分可得a_=0;

等式兩邊在(-π,π)上求定積分可得a_=0;

兩邊乘以sinnx,在(-π,π)上求定積分可得b_=(-1)^2/n;

最後一步的計算過程中(sinnx)^2在(0,π)上的定積分為π/2;

xsinnx在(0,π)上的定積分為}=(-1)^π/n;

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