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フーリエ級数展開

date: 2022-11-03 excerpt: フーリエ級数展開について

tag: 数学フーリエ級数展開


フーリエ級数展開について

概要

  • バーゼル問題の証明にも用いることができるフーリエ級数展開
  • 積分可能な関数においてすべてsin, cosで表現できる

定義

\[f(x) = \frac{a_0}{2} + \sum_{n=1}^{\infty} \left( a_n \cos \frac{2\pi n x}{T} + b_n \sin \frac{2\pi n x}{T} \right)\]

ただし \(a_n = \frac{2}{T} \int_{0}^{T} f(x) \cos \frac{2 \pi n x}{T} dx\)

\[b_n = \frac{2}{T} \int_{0}^{T} f(x) \sin \frac{2 \pi n x}{T} dx\]

疑問

  • a,bの各係数についてもとの関数の式が既知である必要があるが、わからなくても近似できるような表現が多く見受けられる
    • 何らかの最適化アルゴリズムで決定している?

参考

  • フーリエ級数展開の公式と意味
  • Drawing anything with Fourier Series using Blender and Python


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