Математика. Лаб. практикум. Ч
.2.pdf41
Найдем вторую частичную сумму для приближения функции полу-
ченным рядом. Для этого вычислим коэффициенты b1 |
|
и b2 |
, положив в |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
формуле (4) n =1 и |
n = 2 |
соответственно: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
b |
= − |
8 |
|
cos π |
+ 12 sin π |
−16 cosπ + |
8 |
cos π − 16 sin π = |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 |
|
π |
|
|
|
6 |
|
|
π2 |
|
6 |
|
|
|
π |
π |
|
2 π2 |
2 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
= − |
8 |
|
|
|
3 |
+ |
12 |
1 |
+ |
16 |
|
− 16 = − |
4 3 |
|
− 10 + |
16 |
≈ 3,35; |
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
2 |
π2 |
|
|
π |
π |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
π |
|
|
2 |
π π2 |
|
π2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
b |
= − |
4 |
cos π |
+ |
3 |
sin π |
− |
8 |
cos2π + |
4 |
cosπ − |
4 |
|
sinπ = |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 |
|
π |
|
|
|
3 |
|
π2 |
|
3 |
|
π |
|
π |
|
|
π2 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
= − |
|
4 |
1 + |
3 |
|
|
|
3 |
− |
|
8 |
− |
4 |
= |
−14 |
+ 3 3 |
≈1,05 . |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
π2 |
2 |
|
|
π π |
π |
|
2π2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
Получаем приближенное равенство |
f (x)≈ 3,35sin |
|
πx |
+ |
1,05sin |
2πx |
. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6 |
6 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 Графическое представление функции, разложенной в ряд Фурье.
Запрограммируем в обучающей системе формулу для вычисления |
|||||||||
значения функции |
f (x) |
на промежутке [−6;6] |
в виде |
||||||
Procedure |
F |
(var x, y :real ); |
|
|
|
|
|
||
begin |
(x >= −6) |
|
(x <= −3) |
|
|
y := (4 / 3)* x + 4; |
|||
if |
and |
then |
|||||||
if |
(x >= −3) |
and |
(x <= −1) |
then |
y := −4; |
||||
if |
(x >= −1) |
and |
(x <=1) |
|
then |
|
y := 4 |
* x; |
|
if |
(x >=1) |
and |
(x <= 3) |
then |
y := 4; |
/ 3)* x −4; |
|||
if |
(x >= 3) |
and |
(x <= 6) |
then |
y := (4 |
end;
Запустим ее для вычисления и получим сначала значение двух найденных коэффициентов b1 и b2 , а потом график (линия из точек) прибли-
жения функции второй частичной суммой (рисунок 3).
42
y
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
O 1 |
|
|
|
|
|
|
-6 -5 -4 -3 -2 -1 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 x |
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
-2 |
|
|
|
|
|
|
|
-3 |
|
|
|
|
|
|
|
-4 |
|
|
|
|
|
|
Рисунок 3
4 Варианты заданий к лабораторной работе № 6.
Варианты заданий находятся в таблице 1.
Таблица 1
Вариант |
|
Функция f (x) |
|
Способ разложения |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2h |
По нечетным |
|
a |
b |
h c |
гармоникам |
||
|
x
2 |
a |
b |
h |
2h |
По четным |
c |
гармоникам |
x
3 |
a |
h |
b |
2h |
По нечетным |
|
c |
гармоникам |
|||||
|
|
|||||
|
|
|
|
|
x |
43
Продолжение таблицы 1
Вариант |
|
|
Функция f (x) |
|
Способ разложения |
|
4 |
a |
h |
b |
2h |
По четным |
|
c |
гармоникам |
|||||
|
|
|||||
|
|
|
|
|
x |
5 |
h |
a |
b |
2h |
По нечетным |
|
c |
гармоникам |
|||||
|
||||||
|
|
|
|
|
x |
6 |
h |
|
b |
2h |
По четным |
|
a |
c |
гармоникам |
||||
|
||||||
|
|
|
|
|
x |
7 |
a |
b |
h |
2h |
По нечетным |
c |
гармоникам |
х
8 |
|
|
h |
2h |
По четным |
|
a |
b |
c |
гармоникам |
|||
|
||||||
|
|
|
|
|
х |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h |
|
|
По нечетным |
|
9 |
a |
b |
|
c |
||
|
гармоникам |
|||||
|
|
|||||
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h |
|
|
По четным |
|
10 |
a |
b |
|
c |
||
|
гармоникам |
x
44
Продолжение таблицы 1
Вариант |
|
|
Функция |
f (x) |
|
Способ разложения |
|
11 |
|
|
|
|
h |
2h |
По нечетным |
a |
|
b |
|
c |
гармоникам |
||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
h |
2h |
По четным |
a |
|
b |
|
c |
гармоникам |
||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
|
h |
|
|
|
2h |
По нечетным |
a |
b |
|
|
c |
гармоникам |
||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
x |
14 |
|
h |
|
2h |
По четным |
||
a |
b |
c |
гармоникам |
||||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
h |
|
2h |
По нечетным |
||
a |
b |
c |
гармоникам |
||||
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
|
h |
|
2h |
По четным |
||
|
a |
b |
c |
гармоникам |
|||
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17 |
|
h |
|
2h |
По нечетным |
||
a |
b |
c |
гармоникам |
||||
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
|
h |
|
2h |
По четным |
||
a |
b |
c |
гармоникам |
||||
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
x |
45
Продолжение таблицы 1
Вариант |
|
Функция |
f (x) |
|
Способ разложения |
|
19 |
|
|
h |
2h |
По нечетным |
|
a |
b |
c |
гармоникам |
|||
|
||||||
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
a |
b |
h |
2h |
По четным |
|
|
c |
гармоникам |
||||
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
21 |
|
|
|
2h |
По нечетным |
|
a |
b |
h |
c |
гармоникам |
||
|
||||||
|
|
|
|
|
x |
22 |
|
|
h |
2h |
По четным |
|
|
a |
b |
c |
гармоникам |
||
|
|
|
x |
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
23 |
|
|
h |
2h |
По нечетным |
|
|
a |
b |
c |
гармоникам |
||
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
24 |
|
|
h |
2h |
По четным |
|
|
a |
b |
c |
гармоникам |
||
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
|
|
h |
2h |
По нечетным |
|
a |
b |
c |
гармоникам |
|||
|
||||||
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
26 |
|
|
h |
2h |
По четным |
|
a |
b |
c |
гармоникам |
|||
|
||||||
|
|
|
|
|
x |
46
Окончание таблицы 1
Вариант |
|
Функция f (x) |
|
Способ разложения |
|
27 |
|
|
h |
По нечетным |
|
a |
b |
c |
гармоникам |
||
|
|||||
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
28 |
a |
b |
h |
По четным |
|
|
c |
гармоникам |
|||
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
29 |
|
|
h |
По нечетным |
|
|
a |
b |
c |
гармоникам |
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
h |
По четным |
|
a |
b |
c |
гармоникам |
||
|
x