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f(x)=|sinx| のフーリエ展開がわかりませ

【問題】周期2πにおいて f(x)=|sinx| のフーリエ展開 のやり方や回答を教えてください。

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  • info22_
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回答No.1

sin(x)は周期2πの奇関数ですが f(x)=|sin(x)| は周期πの偶関数です。 従って >【問題】周期2πにおいて は周期2πではなく、周期(基本)周期TはT=πと考えられます。 なのでf(x)は基本周期T=πでフーリエ級数展開 f(x)=a[0]/2 +Σ(n=1,∞)a[n]cos(nwox) + Σ(n=1,∞) b[n]sin(nwox) (ただし wo=2π/T=2。展開係数の[ ]は下付き添字を表す。) と展開できます。質問のf(x)が偶関数なので  b[n]=0 (n,1,2, ... )  f(t)=a[0]/2 +Σ(n=1,∞)a[n]cos(nwox) と展開されます。展開係数は  a[0]=(2/T)∫(-T/2,T/2) |sin(x)|dx=(4/π)∫(0,π/2) sin(x)dx=4/π  a[n]=(2/T)∫(-T/2,T/2) |sin(x)|cos(nwox)dx    =(4/π)∫(0,π/2) sin(x)cos(2nx)dx    =(2/π)∫(0,π/2) {sin((2n+1)x)-sin((2n-1)x)}dx    =-4/{π(4n^2-1)} (n=1,2, ... ) となります。

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