Szereg Fouriera sin^3 x

Definicja szeregów liczbowych, kryteria zbieżności szeregów. Suma szeregu i iloczyn Cauchy'ego szeregów. Iloczyny nieskończone.
p13
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 68
Rejestracja: 10 lis 2019, o 20:01
Płeć: Mężczyzna
wiek: 19
Podziękował: 18 razy

Szereg Fouriera sin^3 x

Post autor: p13 »

Czy ktoś mógłby mi podpowiedzieć jak rozwinąć funkcję \(\displaystyle{ f(x) = \sin ^{3}x }\) w szeref Fouriera w przedzialne - \(\displaystyle{ \pi <x < \pi}\) ?
Próbując obliczyć współczynnik \(\displaystyle{ b _{n} }\) wychodzi mi całka, z którą nie umiem sobie poradzić: \(\displaystyle{ \frac{2}{ \pi } \int_{0}^{ \pi } \sin ^{3}x \sin nx dx }\). Znalazłem to, żeby użyć wzoru na sześcian sinusa, ale to i tak jest bardzo złożone działanie i nie wiem czy mam w to brnąć, czy jest jakiś alternatywny sposób, podpowiedź co z tą całką? Proszę o pomoc. :(
Ostatnio zmieniony 11 kwie 2020, o 18:48 przez Jan Kraszewski, łącznie zmieniany 1 raz.
Powód: Punkt 2.7 instrukcji LaTeX-a. Funkcje matematyczne należy zapisywać: sinus - \sin, logarytm - \log, logarytm naturalny - \ln itd.
Awatar użytkownika
Premislav
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 15687
Rejestracja: 17 sie 2012, o 13:12
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Warszawa
Podziękował: 196 razy
Pomógł: 5220 razy

Re: Szereg Fouriera sin^3 x

Post autor: Premislav »

Ja bym z tym postąpił tak:
mamy \(\displaystyle{ \sin(3x)=3\sin x-4\sin^{3}x}\), stąd wyliczamy, że
\(\displaystyle{ \sin^{3} x=\frac{3}{4}\sin x-\frac{1}{4}\sin(3x)}\), korzystamy z liniowości całki, a następnie z tożsamości
\(\displaystyle{ 2\sin (nx)\sin(mx)=\cos(nx-mx)-\cos(nx+mx)}\) dla odpowiednich \(\displaystyle{ m,n}\)
Spróbuj.
a4karo
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 22207
Rejestracja: 15 maja 2011, o 20:55
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Bydgoszcz
Podziękował: 38 razy
Pomógł: 3754 razy

Re: Szereg Fouriera sin^3 x

Post autor: a4karo »

@Premislav

Przecież \(\displaystyle{ \sin^3 x=\frac34\sin x-\frac14\sin3x}\) już jest szeregiem Fouriera :)
Awatar użytkownika
Premislav
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 15687
Rejestracja: 17 sie 2012, o 13:12
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Warszawa
Podziękował: 196 razy
Pomógł: 5220 razy

Re: Szereg Fouriera sin^3 x

Post autor: Premislav »

W sumie racja. xD Beka z typa (czyli ze mnie).
ODPOWIEDZ