Консультация № 178526
20.05.2010, 19:05
42.84 руб.
0 2 2
Снова здравствуйте. Ещё такая задача:

Требуется разложить в ряд Фурье на [2,4]

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
17387
18353
21.05.2010, 16:38
общий
это ответ
Здравствуйте, Lola.

Вы можете посмотреть решение задачи здесь.

Проверьте выкладки, ведь от ошибок никто не застрахован.

С уважением.
Об авторе:
Facta loquuntur.
Неизвестный
21.05.2010, 17:06
общий
это ответ
Здравствуйте, Lola.

f(x)=a0/2+[$8721$]n=1[$8734$] (an* cos(Pi*n*x/L) + bn*sin(Pi*n*x/L))

L=1 для отрезка [2;4]

a0=(1/L)*[$8747$]24 f(x)dx = [$8747$]23 (5-x)dx + [$8747$]34(4-x)dx =(5*x-x2/2)|23+(4*x-x2/2)|34=15-9/2-10+2+16-8-12+9/2=3

[$8747$]x*cos(Pi*n*x)dx=(1/Pi*n)*(x*sin(Pi*n*x)-[$8747$]sin(Pi*n*x)dx)=(1/Pi*n)*(x*sin(Pi*n*x)+(1/Pi*n)*cos(Pi*n*x))
[$8747$]x*sin(Pi*n*x)dx=(1/Pi*n)*(-x*cos(Pi*n*x)+[$8747$]cos(Pi*n*x)dx)=(1/Pi*n)*(-x*cos(Pi*n*x)+(1/Pi*n)*sin(Pi*n*x))
sin(Pi*n)=0,
cos(Pi*n)=(-1)n, n=1,2,3,...

an=(1/L)*[$8747$]24 f(x)*cos(Pi*n*x)dx = [$8747$]23(5-x)*cos(Pi*n*x)dx + [$8747$]34(4-x)*cos(Pi*n*x)dx=
=(-6*Pi*n*sin(Pi*n)*cos(Pi*n)+2*cos2(Pi*n)-1+8*Pi*n*sin(Pi*n)*cos2(Pi*n)-2*Pi*n*sin(Pi*n)-4*cos3(Pi*n)+3*cos(Pi*n))/(Pi2*n2) -
-(4*Pi*n*sin(Pi*n)*cos2(Pi*n)-Pi*n*sin(Pi*n)-4*cos3(Pi*n)+3*cos(Pi*n)+8*cos4(Pi*n)-8*cos2(Pi*n)+1)/(Pi2*n2)=
=(1/(Pi2*n2))*(2-1-4*(-1)n+3*(-1)n+4*(-1)n-3*(-1)n-8+8-1)=0

bn=(1/L)*[$8747$]24 f(x)*sin(Pi*n*x)dx = [$8747$]23(5-x)*sin(Pi*n*x)dx + [$8747$]34(4-x)*sin(Pi*n*x)dx=(6*Pi*n*cos2(Pi*n)-3*Pi*n+2*sin(Pi*n)*cos(Pi*n)-8*Pi*n*cos3(Pi*n)+6*Pi*n*cos(Pi*n)-4*sin(Pi*n)*cos2(Pi*n)+sin(Pi*n)+
+4*Pi*n*cos3(Pi*n)-3*Pi*n*cos(Pi*n)+4*sin(Pi*n)*cos2(Pi*n)-sin(Pi*n)-8*sin(Pi*n)*cos3(Pi*n)+4*sin(Pi*n)*cos(Pi*n))/(Pi2*n2)=
=(6*Pi*n-3*Pi*n-8*(-1)n*Pi*n+6*(-1)n*Pi*n+4*(-1)n*Pi*n-3*(-1)n*Pi*n)/(Pi2*n2)=(3-(-1)n)/(Pi*n)

Получим

f(x)=3/2+[$8721$]n=1[$8734$] (1/(Pi*n))*(3-(-1)n)*sin(Pi*n*x)
Форма ответа