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Aufgabe:

ich habe folgende Aufgabe die ich schon gelöst habe und mit den Ergebnissen der Musterlösung kontorlliert habe. Mein Problem ist nur, dass ich nicht wirklich weiß, wie ich auf die \( \frac{4}{T} \) komme. Ich habe in einem anderen Forum gefragt aber irgendwie keine konkrete Antwort bekommen. Ich habe mal eine Skizze davon erstellt, damit man mein Verständnisproblem besser nachvollziehen kann.

Bestimmen Sie die Fourier-Reihen zu den 2π -periodischen Fortsetzungen von

\( f(t)=|t|, t∈(-π,π], \)


\(   g(t) =\left\{\begin{array}{ll}  1 \quad für \quad   -π<t≤0    \\       -1\quad für\quad 0≤t≤π \end{array}\right. \)


Text erkannt:

Bestimmen Sie die Fourier-Reihen zu den \( 2 \pi \)-periodischen Fortsetzungen von
\( f(t)=|t|, t \in(-\pi, \pi], \quad g(t)=\left\{\begin{aligned} 1 & \text { für }-\pi<t<0 \\ -1 & \text { für } \quad 0 \leq t \leq \pi \end{aligned}\right. \)



Problem/Ansatz:

Gegeben ist eine Dreiecksfunktion die sich 2π periodisch fortsetzt. Also immer von -π bis π (siehe Skizze). Meine Frage lautet, wie ich jetzt erkenne, wann ich \( \frac{4}{T} \) schreibe und wann \( \frac{2}{T} \)? Müsste hier nicht \( \frac{2}{T} \)  stehen? \( \frac{1}{T} \) spiegelt doch die Frequenz wieder und daher ist sie Abhängig von der Periode. Es handelt sich hierbei um eine gerade Funktion,daher fällt ja dann auch \( b_{n} \) weg.

Kann mir jemand erklären, wie ich immer zu Beginn rausfinden kann, ob da 2/T oder 4/T stehen muss? Ich weiß das ist eine dumme Frage, aber mittlerweile bin ich so verwirrt. Das liegt einfach daran, dass mir jeder etwas anderes erzählt hat, auch Leute die dieses Thema selber nicht verstanden haben.



\(    a_{0} = \frac{4}{T}   \int\limits_{0}^{π} t  \quad dt \)



\( a_{n} = \frac{4}{T}  \int\limits_{0}^{π} t \cdot cos(n\cdot t) \quad dt \)

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1 Antwort

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Hallo

1. Deine Zeichnung ist falsch, denn f(t)=t für -π<=t<=π,

deine Zeichnung ist f(t)=-t für -π<=t<=0 und f(t)=t für 0<=t<=π

In Wirklichkeit ist die Formel  a_n= 2/T\( \int\limits_{-\pi}^{\pi} f(t)*cos(nt)dt \) 

da deine gezeichnete Funktion (nicht das gegebene g(t)) aber symmetrisch zur y- Achse ist gilt

2/T\( \int\limits_{-\pi}^{\pi} f(t)*cos(nt)dt =2*2/T\int\limits_{0}^{\pi} f(t)*cos(nt)dt\) 

kurz das 2/T gilt immer, wenn du über die ganze Periode integrierst, hier wären das ja 2  erstmal verschiedene g(t) deren integrale aber gleich sind. Also schreib immer erst das Integral über die ganze Periode mit 2/T  davor und vereinfache dann, wenn es geht.

(mit dem gegebenen g(t) gilt dasselbe allerdings für bn)

eben sehe ich, dass du dieselbe Erklärung schon im anderen forum hattest, find ich schäbig, wenn du dann weiter Leute beschäftigst.

Gruß lul

Avatar von 106 k 🚀

Hmmh, f ist doch Betrag von t?

Ich habe die Frage nochmal gestellt weil ich die Erklärung von den anderen Forumsmitgliedern nicht verstanden habe. Ich wollte nur nett sein und andere Mitglieder nicht aufhalten, also habe ich die Frage nochmal in einem anderem Forum gestellt. Bei der Zeichung war ich mir nicht sicher, aber ich dachte wegen dem Betrag sollte es ja stimmen. Trotzdem danke.

Hallo

ja sorry, das Betragszeichen habe ich übersehen,  dann ist deine Zeichnung in Ordnung. aber was anderes als im anderen forum hab ich auch nicht geschrieben, hast du denn jetzt kapiert?

lul

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