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フーリエ級数展開と複素フーリエ級数展開の証明

T=1,x(t){=1(-1/4<t<1/4)      =0(-1/2<t<-1/4,1/4<t<1/2) この周期関数をフーリエ級数展開すると x1(t)=Σ_[=1,+∞]{4/nπsin(nπ/2)cos2nπt} また、複素フーリエ級数展開すると x2(t)=Σ_[n=-∞,+∞]2/nπsin(nπ/2)e^j2πnt x1(t)=x2(t)が等しい事を証明する。 オイラーの公式を使って示せばいいと思うのですが、行き詰ってしまいなかなかうまく行きません。お手数ですが、出来れば証明をして頂けないでしょうか?よろしくお願いします。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • stomachman
  • ベストアンサー率57% (1014/1775)
回答No.2

nの項と(-n)の項をペアにして考えます。これらに現れる指数関数をオイラーの公式でsine, cosineに書き換えてみますと、 e^(j2πnt) = cos(2πnt)+j sin(2πnt) e^(j2π(-n)t) = cos(2πnt)-j sin(2πnt) 両者を合体させると、 e^(j2πnt)+e^(j2π(-n)t) = 2cos(2πnt)

_Hikaru_
質問者

お礼

大変参考になりました! nについて+とーの両方を考えなければならなかったんですね! 納得できました。どうもありがとうございました。

その他の回答 (1)

  • N64
  • ベストアンサー率25% (160/622)
回答No.1

もともと同じ関数を別の方法で展開しただけですから、同じなのでは? どうしても、個々にというなら、オイラーの公式を使うのでしょう。 詳しくは分かりませんが、以下のHPご参考になるかもしれません。

参考URL:
http://laputa.cs.shinshu-u.ac.jp/~yizawa/InfSys1/basic/chap3/index.htm

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