Разложение в ряд Фурье по косинусам. ⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3
Ряд Фурье четной периодической функции f(x) с периодом 2π содержит только члены с косинусами (т.е. не содержит членов с синусами) и может включать постоянный член. Следовательно, где коэффициенты ряда Фурье,
Разложение в ряд Фурье по синусам. Ряд Фурье нечетной периодической функции f(x) с периодом 2π содержит только члены с синусами (т.е. не содержит членов с косинусами). Следовательно, где коэффициенты ряда Фурье, .
Ряд Фурье для произвольного интервала. Разложение периодической функции с периодом L. Периодическая функция f(x) повторяется при увеличении х на L, т.е. f(x+L)=f(x). Переход от рассмотренных ранее функций с периодом 2π к функциям с периодом L довольно прост, поскольку его можно осуществить с помощью замены переменной.
Чтобы найти ряд Фурье функции f(x) в диапазоне -L/2≤x≤L/2, введем новую переменную u таким образом, чтобы функция f(x) имела период 2π относительно u. Если u=2πх/L, то х=-L/2 при u=-π и х=L/2 при u=π. Также пусть f(x)=f(Lu/2π)=F(u). Ряд Фурье F(u) имеет вид Где коэффициенты ряда Фурье, Однако чаще приведенную выше формулу приводят к зависимости от х. Поскольку u=2πх/L, значит, du=(2π/L)dx, а пределы интегрирования - от -L/2 до L/2 вместо - π до π. Следовательно, ряд Фурье для зависимости от х имеет вид: где в диапазоне от -L/2 до L/2 коэффициенты ряда Фурье, (Пределы интегрирования могут быть заменены на любой интервал длиной L, например, от 0 до L).
Пример 1: Разложить функцию в ряд Фурье по косинусам на отрезке Решение: Вычислим коэффициент : Вычислим коэффициенты : Таким образом, искомое разложение в ряд Фурье по косинусам функции на отрезке на отрезке имеет вид: Ниже представлен график функции и несколько частичных сумм найденного разложения ее в ряд Фурье по косинусам при
Пример 2: Разложить функцию в интервале Решение: Ункция нечетная.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|