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@@ -1,8 +1,5 @@ |
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\documentclass{lecture} |
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\newcommand{\K}{\mathrm{K}} |
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\newcommand{\qnorm}[1]{\left|\left|#1\right|\right|^2} |
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\newcommand{\norm}[1]{\left|\left|#1\right|\right|} |
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\begin{document} |
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\section{Fourier-Entwicklung} |
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\begin{definition}[Periodische Funktionen] |
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@@ -13,7 +10,7 @@ |
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$$\tilde{f}(x) \coloneqq f\left(\frac{L}{2\pi}x\right) \implies f(x) = \tilde{f} \left(\frac{2\pi}{L}x\right)$$ |
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$$\tilde{f}(x + 2\pi) = f\left(\frac{L}{2\pi}(x + 2\pi)\right) = f\left(\frac{L}{2\pi}x + L\right) \overset{f\; L\text{-per}}{=} f\left(\frac{L}{2\pi}x\right) = \tilde{f}$$ |
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\end{bsp} |
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Hier betrachten wir deshalb nur $2\pi$-periodische Funktionen $f: \R \to \K$. Weiterhin betrachen wir Funktionen $f:[0, 2\pi]\to \K$, $fin R[0,2\pi]$, $2\pi$-periodisch. |
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Hier betrachten wir deshalb nur $2\pi$-periodische Funktionen $f: \R \to \K$. Weiterhin betrachen wir Funktionen $f:[0, 2\pi]\to \K$, $f\in R[0,2\pi]$, $2\pi$-periodisch. |
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\begin{bsp}[\underline{Trigonometrische Polynome}] |
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Für $a_k, b_k \in \C$ betrachte |
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\begin{align*} |
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@@ -156,7 +153,7 @@ $$F_n(x) = \int_\pi^x \frac{1}{2 \sin\left(\frac{y}{2}\right)} \cdot \sin\left(\ |
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\begin{align*} |
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\frac{(x - \pi)^2}{4} - \frac{(y-4)^1}{4} &= \int_y^x \frac{t-\pi}{2}\d t\\ |
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&\stackrel{\ref{HilfslemmaC}}{=} -\int_y^x \sum_{k = 1}^{\infty}\frac{\sin(kt)}{k} \d t\\ |
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&\stackrel{\text{glm. Konv.}}{\stackrel{\text{Satz reference 1.3.2}}{=}} \qquad - \sum_{k = 1}^{\infty}\int_y^x\frac{\sin(kt)}{k}\d t\\ |
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&\stackrel{\text{glm. Konv.}}{\stackrel{\text{Satz \ref{permutesumint}}}{=}} \qquad - \sum_{k = 1}^{\infty}\int_y^x\frac{\sin(kt)}{k}\d t\\ |
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&= \sum_{k = 1}^{\infty}\frac{\cos(kx)}{k^2} - \sum_{k = 1}^{\infty}\frac{\cos(ky)}{k^2}\\ |
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\end{align*} |
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$$\xRightarrow{y \text{ fest}} \frac{(x-\pi)^2}{4} =\sum_{k = 1}^{\infty} \frac{\cos(kx)}{k^2} + C\quad \forall x\in (0, 2\pi), C \text{ konst}$$ |
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