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Niveau maths spé
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Coefficient de fourier

Posté par
Silverstar
15-03-14 à 18:35

Bonjour a tous,

J'ai un petit soucis concernant un exercice de maths.
Comment montrer que tous les coefficients d'indice pairs sont nul si on a une fonction 2pi-periodique et telle que f(x+pi)=-f(x) ?

J'ai essaye d'écrire la définition des coefficients de trigonométrie mais après impossible d'avance. J'ai essaye le changement de variable, sans aucun résultat..

En esperant que vous allez pouvoir m'aider :/

Posté par
exter
re : Coefficient de fourier 15-03-14 à 18:48

Salut.
Utilise la relation de Chasles et ensuite effectue le changement de variable affine t = u+

Posté par
Silverstar
re : Coefficient de fourier 15-03-14 à 18:51

Tout d'abord, merci pour votre réponse.
Mais j'ai du mal a saisir pour la relation de chasle, il faut la faire entre quoi et quoi ? 0 a pi puis pi a 2pi ?

Posté par
exter
re : Coefficient de fourier 15-03-14 à 19:03

Oui par exemple.
Ou bien entre -pi 0 puis 0 pi
quand tu fais le changement de variable que je t'ai dit entre -pi 0 les bornes deviennent 0 pi et tu as un moins qui sort à cause de l'hypothèse que tu as indiqué. L'exponentielle complexe n'est pas affectée par ce changement de variable par ce que ton coefficient est pair
Si tu comprends pas n'hésite pas à demander

Posté par
Silverstar
re : Coefficient de fourier 15-03-14 à 19:05

Encore merci pour votre réponse mais il ne faut pas montrer que ap(f) et bp(f) sont nuls plutôt ?

Posté par
exter
re : Coefficient de fourier 15-03-14 à 19:08

c_p(f)=a_p(f)+ib_p(f)

Ceci prouve que la nullité des ap(f) , et bp(f) équivaut à la nullité des c_p(f) !
En travaillant avec les cp tu fais d'une pierre deux coups !

Posté par
Silverstar
re : Coefficient de fourier 15-03-14 à 19:15

Bonjour,

Encore merci pour votre réponse mais étant donne que je n'ai pas encore vu en cours la notation cp.. Si je la sors de nulle part, ça risque de paraitre bizarre. Il n'y a pas moyen de montrer que ap = 0 = bp ? =(

Posté par
exter
re : Coefficient de fourier 15-03-14 à 19:18

Tu peux utiliser exactement la même méthode avec les ap et bp , les cosinus et sinus ne sont pas affectés par ce changement de variable puis t'as un moins qui sors

Posté par
Silverstar
re : Coefficient de fourier 15-03-14 à 19:23

Comment ça il ne sont pas affecter par le changement de variable ? :/

En effet, par définition, $ap = \int_0^{2\Pi} f(x)cos(pwx) \, \mathrm dx$
donc si on pose x=u+Pi.. tout sera change ?
Desole pour le dérangement :/

Posté par
Silverstar
re : Coefficient de fourier 15-03-14 à 19:23

J'ai oublie le 1/(pi) devant l'intégrale pardon

Posté par
Silverstar
re : Coefficient de fourier 15-03-14 à 19:28

En fait, je vois pourquoi le cos n'est pas touche car cos est 2pi périodique.. mais chez moi, en séparant, cela ne fait pas 0 a la fin :/

Posté par
exter
re : Coefficient de fourier 15-03-14 à 19:29

Hahaha C'est tranquille.

 \\ a_p =  \int_{0}^{2\pi } f(t) cos(nt)dt = \int_{0}^{\pi } f(t) cos(nt)dt + \int_{\pi}^{2\pi } f(t) cos(nt)dt =  \int_{0}^{\pi } f(t) cos(nt)dt + \int_{\0}^{\pi } f(u+\pi) cos(n(u+\pi))du = \int_{0}^{\pi } f(t) cos(nt)dt + \int_{\0}^{\pi } -f(u) cos(nu+n\pi)du = \int_{0}^{\pi } f(t) cos(nt)dt + \int_{\0}^{\pi } -f(u) cos(nu)du = 0 
 \\

cos(nu+npi) = cos(nu) car n est pair

Posté par
exter
re : Coefficient de fourier 15-03-14 à 19:31

Pardon , j'ai oublié le 1/(2pi) aussi. Voilà la suite (je suis pas habitué au latex)
[tex] = \int_{0}^{\pi } f(t) cos(nt)dt + \int_{\0}^{\pi } -f(u) cos(nu)du = 0

Posté par
exter
re : Coefficient de fourier 15-03-14 à 19:32

  = \int_{0}^{\pi } f(t) cos(nt)dt + \int_{\0}^{\pi } -f(u) cos(nu)du = 0  

Posté par
Silverstar
re : Coefficient de fourier 15-03-14 à 19:32

Ingénieux ! Merci beaucoup ! =) Je n'aurais pense a Chasles !

Posté par
exter
re : Coefficient de fourier 15-03-14 à 19:37

C'est rien.
En fait il fallait juste remarquer que f(t) cos(nt) prend certaines valeurs sur [0,pi] puis l'opposé de ces valeurs dans [pi,2pi] à cause de la périodicité du cos et l'hypothèse sur f. Donc c'est normal que quand tu intègres sur [0,2pi]bah ça va faire 0

Posté par
Silverstar
re : Coefficient de fourier 15-03-14 à 19:43

D'accord, et bien je ne l'avais pas vu. Merci encore.



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