傅里叶级数应用(傅里叶级数的应用)

傅里叶级数是数学中的一个重要级数,热力学和复变函数都是以傅里叶级数为基础。

本篇我们就从简单的理论形式出发,来讨论傅里叶级数的应用与实践,傅里叶级数理论可以帮助我们解决许多周期函数的级数展开问题。

如下是方波的四种形式,但我们经常遇见的是左上角和右下角的两种形式

傅里叶级数应用(傅里叶级数的应用)(1)

今天我们就以右下角为例来分析方波函数,该函数在-π<x<0时等于0,

0<x<π时等于h,许多资料用1来代替常数h

傅里叶级数应用(傅里叶级数的应用)(2)

那么这个函数是偶函数还是奇函数,我们分析如下

傅里叶级数应用(傅里叶级数的应用)(3)

当-x时,f(-x)=h, -f(-x)=-h,所以该图形既不是偶函数也不是奇函数

傅里叶级数应用(傅里叶级数的应用)(4)

我们根据傅里叶级数系数公式,可以确定a0=h

傅里叶级数应用(傅里叶级数的应用)(5)

有an的系数公式,可以确定an的值等于0

傅里叶级数应用(傅里叶级数的应用)(6)

有bn的系数公式,当n为偶函数时,bn=0,当n为奇函数时,bn=2h/nπ

傅里叶级数应用(傅里叶级数的应用)(7)

我们由此可以确定方波的傅里叶级数形式,如下图

傅里叶级数应用(傅里叶级数的应用)(8)

,

免责声明:本文仅代表文章作者的个人观点,与本站无关。其原创性、真实性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容文字的真实性、完整性和原创性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并自行核实相关内容。文章投诉邮箱:anhduc.ph@yahoo.com

    分享
    投诉
    首页