大一高等數學傅立葉級數與求和,大一高等數學傅立葉級數與求和

2021-04-20 10:08:09 字數 1919 閱讀 7833

1樓:匿名使用者

直接套用公式就可以了啊

cos係數an=1/pi*積分-pi到pi(x*cosx dx)

sin係數bn=1/pi*積分-pi到pi(x*sinx dx)

高數傅立葉級數求和函式問題,第22題這類的。求詳細原理。

2樓:匿名使用者

2009÷2=1004……1,所以s(2009)=s(1),由於1是間斷點,傅立葉級數收斂於f(x)在1的左極限和右極限的1/2,左極限=1+3=4,右極限=3×1-1=2,故s(1)=(4+2)/2=3

高數中,請問這個級數求和是怎麼來的?

3樓:匿名使用者

用傅立葉級數可以得到

設f(x)=x²,x∈[-π,π],把它擴充套件成周期為2π的周期函式,即f(x)=(x-2kπ)²,x∈[2kπ-π,2kπ+π],k=0,±1,±2,...

擴充套件之後的f(x)在整個數軸上連續,並且在一個週期[-π,π]上只有x=0一個極值點,即滿足傅立葉級數的收斂條件

∴在[-π,π]上f(x)的傅立葉級數就收斂至f(x)

f(x)是偶函式,所以可以為餘弦級數,計算傅立葉係數:

a0=2/π*∫x²dx=2/π*π³/3=2π²/3

an=2/π*∫x²cosnxdx,利用分部積分法

令x²=u,cosnxdx=dv,則du=2xdx,v=1/n*sinnx

於是∫x²cosnxdx=uv-∫vdu=x²/n*sinnx-2/n*∫sinnx*xdx

對∫xsinnxdx再進行一次分部積分,令x=u,sinnxdx=dv,則du=dx,v=-1/n*cosnx

∫x²cosnxdx=x²/n*sinnx-2/n*∫sinnx*xdx

=x²/n*sinnx-2/n*(-x/n*cosnx+1/n*∫cosnxdx)

=x²/n*sinnx+2x/n²*cosnx-2/n³*sinnx+c

把上下限代入得∫x²cosnxdx=2π/n²*cosnπ=(-1)^n*2π/n²

於是an=2/π*(-1)^n*2π/n²=(-1)^n*4/n²

∴f(x)=a0/2+∑(n=1→∞)ancosnx=π²/3+∑(n=1→∞)(-1)^n*4/n²*cosnx,x∈[-π,π]

f(x)在x=π處左連續,∴π²=π²/3+∑(n=1→∞)(-1)^n*4/n²*cosnπ

2π²/3=4∑(n=1→∞)1/n²

∑(n=1→∞)1/n²=2π²/(3*4)=π²/6

4樓:數學劉哥

計算方法不是唯一的,還可以利用傅立葉級數計算,這個問題叫巴塞爾問題,你搜一下會得到很多解答

高等數學,傅立葉級數,式多加了a0/2,f(x)不用減去嗎?

5樓:匿名使用者

a0不是0,題中的a0=π平方/3

題中的a0和公式裡的a0不一樣

這裡做了換元,令a0=公式裡面的a0/2

由於,偶函式的傅立葉級數式中bn=0

這樣可以將a0和an合併在一起

累加符號的n是從0到無窮大

這題裡面,n=0時,a0不是傅立葉級數式的係數n>0時,an是傅立葉級數式的係數

a0/2的那個公式

是對任意的週期=2π的f(x)

a0提出來,an和bn合併在一起

累加符號的n是從1到無窮大

過程如下:

高等數學,求f(x)的傅立葉級數與把f(x)成傅立葉級數有什麼差別啊,舉例啊, 100

6樓:匿名使用者

一個是簡寫,一個是具體囊括寫出!

就比如說(2x+3)的平方,這個是簡寫;讓你寫出它的式

但傅立葉級數一般都是無窮的,都用n表示

大一高等數學題,大一高等數學習題求解

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