Exponentiële fourier-reeks

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Gebruikersavatar
Berichten: 2.003

Exponenti

De Fourier-coëfficiënt van f ten opzichte van (1)
\(e^{\frac{-m \pi i x}{L}} \)
is:
\(c_m=\frac{1}{2L} \int_{-L}^L f(x) e^{-\frac{m \pi i x }{L}} \ dx \)
Dan wordt de exponentiële Fourier-reeks gegeven door (2)
\(\sum_{m=-\infty}^{\infty} c_m e^{\frac{m \pi i x}{L}}\)


Ik wil nu de exponentiële Fourier-reeks bepalen van f(x)=x+3 in
\(PC \left[-\pi,\pi \right]\)
Ik bereken eerst
\(c_m\)
uit en substitueer dit in (2). Wat ik dan krijg is wel heel anders dan wat in mijn dictaat staat. Er staat namelijk:
\(\sum_{m=-\infty}^{-1} \frac{i (-1)^m}{m} e^{imx} + 3+ \sum_{m=1}^{\infty} \frac{i(-1)^m}{m} e^{imx} \)
nu is mijn vraag hoe komen ze hieraan? Hebben ze mijn uitkomst vereenvoudigd?

Mijn uitkomst:
\(\sum_{-\infty}^{\infty} -{\frac {{e^{im\pi }}{e^{imx}}}{{m}^{2}}}-{\frac {3\,i{e^{im\pi }}{e^{imx}}}{m}}+{\frac {i\pi \,{e^{im\pi }}{e^{imx}}}{m}}+{\frac {{e^{imx}}}{{e^{im\pi }}{m}^{2}}}+{\frac {3\,i{e^{imx}}}{{e^{im\pi }}m}}+{\frac {i\pi \,{e^{imx}}}{{e^{im\pi }}m}}\)
I was born not knowing and have only a little time to change that here and there.

Gebruikersavatar
Berichten: 2.003

Re: Exponenti

mijn laatste antwoord kan geschreven worden als
\(\sum_{-\infty}^{-1} (-1)^m e^{mxi} \frac{2i \pi}{m} +\sum_{1}^{\infty} (-1)^m e^{mxi} \frac{2i \pi}{m} \)
omdat
\(e^{mi \pi}=1 \ of -1\)
nu moet die 2pi nog weg.

edit: Ik zie dat ik in (1) 1/(2*L) ben vergeten. Nu komt het wel goed uit!
I was born not knowing and have only a little time to change that here and there.

Gebruikersavatar
Berichten: 2.003

Re: Exponenti

Ik heb nog een vraag:

ik moet met behulp van de exponentiele fourier-reeks van
\(f(x)=u_0(x)\)
(eenheidsstapfunctie) in
\(PC[-\pi,\pi]\)
bewijzen dat
\(\sum_{k=-\infty}^{\infty} \frac{1}{(2k+1)^2}=\frac{\pi^2}{4}\)
Nou denk ik dat ik dit ergens op het forum heb gezien, maar ik kan het niet vinden.

exponentiele fourier-reeks van
\(f(x)=u_0(x)=\sum_{m=-\infty}^{-1} \frac{((-1)^m-1)i}{2m \pi} e^{imx} +\frac{1}{2} + \sum_{m=1}^{\infty} \frac{((-1)^m-1)i}{2m \pi} e^{imx} \)
I was born not knowing and have only a little time to change that here and there.

Reageer