Nog een fourierreeks.

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Gebruikersavatar
Berichten: 214

Nog een fourierreeks.

De vraag luidt als volgt:

Geef de Fourierontwikkeling (t.o.v.
\([-\pi,\pi]\)
) van de volgende functie, en ga na waar ze geldig is:
\(\begin{equation*}f(x) = \left\{ \begin{array}{lr}-1 & \forall x \in \quad ](2k-1)\pi, 2k\pi[ \\1 & \forall x \in \quad ]2k\pi,(2k+1)\pi[\end{array}\right.\quad (k \in \mathbb{Z})\end{equation*}\)
Er geldt het volgende, waarmee je het stuk van de functie in het benodigde interval uitdrukt:
\( f(x) = \frac{|x|}{x}, \quad x \in [-\pi,\pi] \)
De Fourierontwikkeling van dat stukje (en dan periodiek gemaakt) is simpel te bekomen:
\(f(x) = \frac{4}{\pi} \sin x + \frac{4}{3\pi} \sin 3x + \frac{4}{5\pi} \sin 5x + ... \)
Nu zeggen ze dat deze ontwikkeling enkel 'geldig' is voor
\( x \in ]0,\pi[ \)
...

Waarom niet voor
\( x \in ]-\pi,\pi[\)
?
Cogito ergo sum.

Gebruikersavatar
Berichten: 7.390

Re: Nog een fourierreeks.

Dirichlet's condition,

n. the condition, as extended by Jordan, that a periodic function be of bounded variation in a neighborhood of a point. This suffices to guarantee that the Fourier series of the function converges pointwise to the average of the limits of the function from the right and left, and so, if the function is continuous, to the function value at the point. A related result (Fejer's condition) shows that if the function is merely integrable then pointwise Cesaro convergence is achieved, and that when the function is continuous the Cesaro averages of the partial sums of the Fourier series converge uniformly to the function.
Om een reeks te ontwikkelen die naar een punt convergeert, moet je dit criterium nakijken.

Neem k=0 en je linkerlimiet verschilt van je rechterlimiet.
Onder bepaalde voorwaarden zal de fourierreeks puntgewijze convergeren, zij het dat voor punten waar de functie discontinu is, de reeks convergeert naar wat de gemiddelde waarde heet, een waarde midden tussen de linker- en rechterlimiet.
Is dat de verklaring niet, of heb ik het mis?
"C++ : Where friends have access to your private members." Gavin Russell Baker.

Reageer