傅里葉級數是數學中的一個重要級數,熱力學和復變函數都是以傅里葉級數為基礎。 本篇我們就從簡單的理論形式出發,來討論傅里葉級數的應用與實踐,傅里葉級數理論可以幫助我們解決許多周期函數的級數展開問題。 如下是方波的四種形式,但我們經常遇見的是左上角和右下角的兩種形式 今天我們就以右下角為例來分析方波函數,該函數在-π<x<0時等于0, 0<x<π時等于h,許多資料用1來代替常數h 那么這個函數是偶函數還是奇函數,我們分析如下 當-x時,f(-x)=h, -f(-x)=-h,所以該圖形既不是偶函數也不是奇函數 我們根據傅里葉級數系數公式,可以確定a0=h 有an的系數公式,可以確定an的值等于0 有bn的系數公式,當n為偶函數時,bn=0,當n為奇函數時,bn=2h/nπ 我們由此可以確定方波的傅里葉級數形式,如下圖 |
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