1 方形波

$\displaystyle f_1(t) = \begin{cases}+1 & -2 \leq t < 0 \\  0 & t=0 \\  -1 & 0< t \leq 2 \end{cases}$   周期:$\displaystyle T = 4,\,\omega = \frac{\pi}{2}$ (6)

$\displaystyle c_0$ $\displaystyle = \frac{1}{4}\int_T f_1(t)dt =0$    
$\displaystyle c_n$ $\displaystyle = \frac{1}{4} \left( + \int_{-2}^{0} e^{-in\omega t} dt -\int_{0}...
...in\omega }-1\right)\right\} =\frac{e^{2in\omega} + e^{-2in\omega}-2}{4in\omega}$    

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$\displaystyle \therefore\, C_n$ $\displaystyle =\frac{-1}{2in\omega} \left(e^{in\omega t}-e^{-in\omega t}\right)...
...ght\}}{n\omega} + \frac{1}{2} \frac{\sin\left\{n\omega (t-2)\right\} }{n\omega}$    
  $\displaystyle =-\delta(t) +\frac{1}{2}\delta(t+2) + \frac{1}{2}\delta(t-2) \,\,$   :デルタ関数の和$\displaystyle ,$   as$\displaystyle \quad n\to \infty$    

以上より、Eq.(6)は以下のように書くことができる。

$\displaystyle f_1(t)\sim \sum_{n=1}^{+\infty} \left[-\frac{\sin n\omega t}{n\om...
...omega} + \frac{1}{2} \frac{\sin\left\{n\omega (t-2)\right\} }{n\omega} \right],$   ここで、$\displaystyle \,\omega = \frac{\pi}{2}$ (7)

図 1: $ N=1,5,10$
\includegraphics[width=11.77truecm,scale=1.1]{n1n5n10_1.eps}

図 2: $ N=1000$
\includegraphics[width=11.77truecm,scale=1.1]{n1000_1.eps}

図 3: 不連続点$ t=0$での挙動
\includegraphics[width=11.77truecm,scale=1.1]{n1n10n100n1000_1.eps}

fat-cat 平成17年2月18日