Komplexes Fourierpolynom

Aufrufe: 1240     Aktiv: 06.10.2020 um 22:52

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Hallo,bzgl. b), da ich zum ersten Mal ein komplexes Fourierpolynom berechne, wollte ich mir sicher gehen, ob ich richtig vorgeganen bin. 

c0= (e^4 - 1)/4

ck= 1/2 * Integral 0 bis 2 von e^2x * e^(i*pi*k*x) dx = (e^(4-2i*pi*k)-1 )/ (4-2i*pi*k))

=> Fn(t)= Summe(k= -n bis n) von (e^(4-2i*pi*k)-1 )/ (4-2i*pi*k)) * e^(i*k*pi*t)

 

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Das wäre richtig, wenn \(f(t)=e^{2x}\) auf \([0,2]\) vorgegeben wäre. Da ist aber \(f(x)=f(-x)\) nicht erfüllt (wenn man es 2-periodisch fortsetzt). Unsere Funktion lautet: \(f(x)=\begin{cases} e^{2x} & x\in [0,1]\\ e^{-2x} & x\in [-1,0]\end{cases}\) und diese wird 2-periodisch fortgesetzt. Die Integrale müssen dann von -1 bis 1 genommen werden, und beim Ausrechnen aufgeteilt werden in ein Integral von -1 bis 0 und eines von 0 bis 1 (um die unterschiedliche Definition von f zu berücksichtigen).

Man kann auch sagen: \(f(x) = e^{2|x|}\) für alle \(x\in [-1,1]\), dann hat man in der Def. keine Fallunterscheidung. Hilft aber beim Integrieren nicht, da muss man dann doch aufteilen.

Und in der Formel für c_k sollte e^(-i*pi*k*x) stehen.

 

 

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okey danke, aber x liegt per Definition zwischen 0 und 1 und nicht zwischen -1 und 1. Und da sie zwei Periodisch ist, kann sie doch nicht für x zwischen -1 und 0 definiert sein. Oder liege ich falsch?   ─   alisa 06.10.2020 um 13:59

Ah die Angabe f(-x)=f(x) habe ich bei meiner Skizze ignoriert.. Dann sieht die Skizze aus wie Wasserwellen mit Spitzen. Danke danke.
Ich hab jetzt nicht ganz verstanden, wieso man c0 einzeln berechnet ? Macht man das, weil man die Summe von -n bis n in drei Teile aufteilt am Ende, also von -n bis -1, 0 und 1 bis n ?
  ─   alisa 06.10.2020 um 14:41

Okey danke. Dürfte ich fragen was bei ck rauskommen müsste?
Also bei mir kommt (-4 + 4e²(-1)^k) / 2*(4+k²pi²)
  ─   alisa 06.10.2020 um 15:34

Danke sehr für die Hilfe!   ─   alisa 06.10.2020 um 22:52

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