主題
Search

傅立葉級數--三角波


FourierSeriesTriangleWave

考慮一個對稱的三角波 T(x) 週期為 2L。由於函式是奇函式

a_0=0
(1)
a_n=0,
(2)

並且

b_n=2/L{int_0^(L/2)x/(L/2)sin((npix)/L)dx+int_(L/2)^L[1-2/L(x-1/2L)]sin((npix)/L)dx}
(3)
=(32)/(pi^2n^2)cos(1/4npi)sin^3(1/4npi)
(4)
=(32)/(pi^2n^2){0 n=0, 4, ...; 1/4 n=1, 5, ...; 0 n=2, 6, ...; -1/4 n=3, 7, ...
(5)
=8/(pi^2n^2){(-1)^((n-1)/2) for n odd; 0 for n even.
(6)

因此,三角波的傅立葉級數為

 f(x)=8/(pi^2)sum_(n=1,3,5,...)^infty((-1)^((n-1)/2))/(n^2)sin((npix)/L).
(7)
FourierSeriesTriangleWaves

現在考慮一個非對稱三角波,其固定在 x 距離處,該距離是距離 L 的 (1/m) 分之一。則位移作為 x 的函式為

 f_m(x)={(mx)/L   for 0<=x<=L/m; 1-m/((m-1)L)(x-L/m)   for L/m<=x<=2L-L/m; m/L(x-2L)   for 2L-L/m<=x<=2L.
(8)

因此,係數

a_0=0
(9)
a_n=0
(10)
b_n=-(2(-1)^nm^2)/(n^2(m-1)pi^2)sin[(n(m-1)pi)/m].
(11)

m=2 得到與之前相同的傅立葉級數。


另請參閱

傅立葉級數, 傅立葉級數--鋸齒波, 傅立葉級數--方波, 三角波

使用 探索

請引用本文為

Weisstein, Eric W. "傅立葉級數--三角波。" 來自 —— 資源。 https://mathworld.tw/FourierSeriesTriangleWave.html

學科分類