4. |
f x |
2x 3, x 0, |
||||||
|
0 x |
|
||||||
|
|
0, |
|
|||||
5. |
f x |
0, |
x 0, |
|||||
|
|
|
|
|||||
|
|
4x 3, 0 x |
|
|||||
Задача № 2. Разложить в ряд Фурье в указанном интервале |
||||||||
периодическую функцию f x |
с периодом 2l . |
|||||||
1. |
f x 2x, |
1 x 1, |
l 1 |
|||||
2. |
f x |
|
x |
|
5, 2 x 2, |
l 2 |
||
|
|
|||||||
3. |
f x 5x 1, 5 x 5, |
l 5 |
||||||
4. |
f x |
0, |
2 x 0, |
|
|
|||
|
, l 2 |
|||||||
|
|
2, |
0 x 2 |
|
|
|||
5. |
f x |
1, |
1 x 0, |
|
|
|||
|
l 1 |
|||||||
|
|
x, |
0 x 1 |
|
|
|||
Задача № 3. Разложить в ряд Фурье функцию f x , заданную в интервале 0; , продолжив ее четным и нечетным образом.
1.f x x2
2.f x ex
3.f x x 2 2
4.f x x 1 2
5.f x sh x . 5
65
4. ЗАДАНИЯ ДЛЯ ТИПОВОГО РАСЧЕТА ПО ТЕМЕ «ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ РЯДЫ»
Задача 1.
Периодический сигнал f(t) разложить в тригонометрический ряд Фурье. Вычертить графики сигнала f(t) и частичных сумм S1(t), S2(t) ряда Фурье.
1.1.f(t) = | t | – 1 на [-2; 2], f(t + 4) = f(t).
1.2.f(t) = 2 + | t | на [-2; 2], f(t + 4) = f(t).
1.3.f(t) = | 1 – t2 | на [-1; 1], f(t + 2) = f(t).
1.4.f(t) = 1 – | t | на [-3; 3], f(t + 6) = f(t).
|
t |
,если-2 t 0 |
||
|
|
|
||
|
2 |
|
, f (t 3 ) f (t). |
|
1.5. f (t) |
|
|||
|
|
|
|
,если0 t |
|
||||
4
1.6f(t) = t2 + t на [-2 ; 2], f(t + 4) = f(t).
|
t,если -3 t 0 |
|
||
1.7 |
|
0,если 0 t |
1 , |
f (t 6) f (t) . |
f (t) |
||||
|
|
1,если 1 t |
3 |
|
|
|
|
||
1.8. f(t) = (t – 1)2 на [-1; 1], |
f(t + 2) = f(t). |
|||
1.9. |
2 t,если-2 t 0 |
|||
f (t) |
1,если0 t 2 |
, f (t 4) f (t) . |
||
|
|
|
||
1.10. f(t) = t2+1 на [-2;2], f(t + 4) = f(t).
66
1.11. |
1,если-2 t 0 |
f (t 4) f (t). |
||
f (t) |
|
, |
||
|
t,если0 t 2 |
|
||
|
|
t,если -1 t 1 |
|
|
1.12. |
|
1,если 1 t 2 |
, f (t 4) f (t). |
|
f (t) |
||||
|
|
|
|
|
|
3 t,если 2 t 3 |
|||
|
|
2 |
,если-2 t 0 |
|
1.13. |
t |
|
f (t 4) f (t). |
|
f (t) |
|
, |
||
|
|
0,если0 t 2 |
|
|
1.14. f(t) = 1 – 2t на [-2 ; 2], f(t + 4) = f(t).
|
|
|
|
2 |
|
2,если-2 t 0 |
|
|
|
|
|
|
||
1.15. f (t) |
|
|
|
|
|
|
, |
f (t |
) |
|||||
|
|
|
|
|
(t ) ,если0 |
t |
|
3 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.16. f (t) |
|
|
,если-2 t 0 |
, f (t 4) f (t). |
|
|||||||||
2 |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
1 t,если0 t 2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
t |
,если -2 t |
0 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.17. f (t) |
|
|
0,если 0 t |
, f (t 4 ) f (t |
||||||||||
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
t,если t 2 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.18. f (t) |
t,если-2 t 0 |
f (t 4) |
f (t). |
|
|
|||||||||
|
|
|
, |
|
|
|||||||||
|
|
t |
2 ,если0 t 2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
f (t).
).
67
|
1 |
,если -3 t 1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
||
|
|
f (t 6) f (t). |
|
1.19. f (t) |
1,если 1 t 1 , |
||
2 t,если 1 t 3
1.20. |
t 2,если-1 t 0 |
||||
f (t) |
|
2,если0 t 1 |
|
||
|
|
|
|
||
|
|
2 |
,если-2 t 0 |
|
|
1.21. |
t |
|
, |
||
f (t) |
|
1 |
,если0 t 2 |
||
|
|
|
|
||
|
2 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
, f (t 2) f (t).
f (t 4) f (t).
1.22. f(t) = t - t2 на [-2 ; 2], f(t + 4) = f(t).
|
|
|
2 |
,если-2 t 0 |
|
|
1.23. |
1 t |
|
f (t). |
|||
f (t) |
1,если0 t 2 |
, f (t 4) |
||||
|
|
|
|
|||
|
1,если -3 t 1 |
|
|
|||
|
|
2 ,если 1 t 1, |
f (t 6) f (t) |
|||
1.24. f (t) t |
||||||
|
|
1,если 1 t 3 |
|
|
||
|
|
|
|
|||
1.25 |
f(t)= t2 – 2t + 2 на [-3; 3], |
f(t + 6) = f(t). |
|
|||
Задача 2.
Найти аналитическое выражение периодического тока I(t) определенного осциллограммой (см. рисунок). Записать ряд Фурье в действительной форме для I(t).
68
69