4 svar
160 visningar
artistfromspace23 behöver inte mer hjälp
artistfromspace23 58
Postad: 25 maj 2022 15:15 Redigerad: 25 maj 2022 15:15

Integral med Parsevals formel

Hej,

Jag undrar om jag har tänkt rätt i följande integral, eller om jag har lyckats komma fram till rätt svar på ett felaktigt sätt. Har knappt använd Parsevals formel för att beräkna integraler av denna formen så all hjälp uppskattas.

Allt väl :) 

D4NIEL 2885
Postad: 27 maj 2022 08:54 Redigerad: 27 maj 2022 09:25

Din första transform verkar ha vänt på tecknet? Använd istället

f^(ω)=πθ(ω+1)-θ(ω-1)\displaystyle \hat{f}(\omega)=\pi\left(\theta(\omega+1)-\theta(\omega-1)\right)

Sen är jag inte riktigt med på vad som händer i slutet, använd istället egenskapen hos den generaliserade deltafunktionen för att plocka ut funktionsvärdet för en given punkt

-h(ω)δ(ω-c)dω=h(c)\displaystyle \int_{-\infty}^\infty h(\omega)\delta(\omega-c)\,d\omega=h(c)

Eller att (θ(ω+1)-θ(ω-1))(\theta(\omega+1)-\theta(\omega-1)) är 11 i intervallet -1<ω<1-1<><>, annars 0.

I det sista fallet får du kvar integralen

π2-11δ(ω+a)+δ(ω-a)dω\displaystyle \frac{\pi}{2} \int_{-1}^1\left(\delta(\omega+a)+\delta(\omega-a)\right)\,d\omega

Nu får du utnyttja den något mer aggressiva varianten av att plocka ut ett funktionsvärde:

c-ϵc+ϵh(ω)δ(ω-c)=h(c)\displaystyle \int_{c-\epsilon}^{c+\epsilon}h(\omega)\delta(\omega-c)=h(c)

För något ϵ>0\epsilon>0 (Sifting property)

artistfromspace23 58
Postad: 27 maj 2022 13:57 Redigerad: 27 maj 2022 14:02
D4NIEL skrev:

Din första transform verkar ha vänt på tecknet? Använd istället

f^(ω)=πθ(ω+1)-θ(ω-1)\displaystyle \hat{f}(\omega)=\pi\left(\theta(\omega+1)-\theta(\omega-1)\right)

Sen är jag inte riktigt med på vad som händer i slutet, använd istället egenskapen hos den generaliserade deltafunktionen för att plocka ut funktionsvärdet för en given punkt

-h(ω)δ(ω-c)dω=h(c)\displaystyle \int_{-\infty}^\infty h(\omega)\delta(\omega-c)\,d\omega=h(c)

Eller att (θ(ω+1)-θ(ω-1))(\theta(\omega+1)-\theta(\omega-1)) är 11 i intervallet -1<><>-1<><>, annars 0.

I det sista fallet får du kvar integralen

π2-11δ(ω+a)+δ(ω-a)dω\displaystyle \frac{\pi}{2} \int_{-1}^1\left(\delta(\omega+a)+\delta(\omega-a)\right)\,d\omega

Nu får du utnyttja den något mer aggressiva varianten av att plocka ut ett funktionsvärde:

c-ϵc+ϵh(ω)δ(ω-c)=h(c)\displaystyle \int_{c-\epsilon}^{c+\epsilon}h(\omega)\delta(\omega-c)=h(c)

För något ϵ>0\epsilon>0 (Sifting property)

Tack för svar!

 

På Fouriertransformen av f(t) tänkte jag följande:

Den inversa Fouriertransformen av 2sin(w)w=θ(t+1)-θ(t-1)2\frac{sin(w)}{w} = \theta(t+1)-\theta(t-1)

Men eftersom jag ska Fouriertransformera sin(t)t\frac{sin(t)}{t} igen använde jag "kjedjeregeln"

Alltså borde jag bara kunna förlänga med 2/2 på sin(t)t\frac{sin(t)}{t} och multiplicera 2π\pi (och sedan förkorta bort 2) med θ(t+1)-θ(t-1)\theta(t+1)-\theta(t-1) och sätta in -t i funktionen, vilket blir varför det blir omvänt tecken. 

 

Sedan tänker jag att jag gör som du förklarar? Först byter jag gränserna eftersom theta funktionen endast är 1 i intervallet -1<w<1-1 < w=""><>, och sen att delta funktionen endast har "positiv massa" i a och -a, vilket kommer ligga utanför integrationsgränserna om |a|>1|a| > 1, och om |a|<1|a|<> kommer integralen passera båda deltafunktionerna vilket leder till 1+1. 

D4NIEL 2885
Postad: 27 maj 2022 15:02 Redigerad: 27 maj 2022 15:53
artistfromspace23 skrev:

 

På Fouriertransformen av f(t) tänkte jag följande:

Den inversa Fouriertransformen av 2sin(w)w=θ(t+1)-θ(t-1)2\frac{sin(w)}{w} = \theta(t+1)-\theta(t-1)

Men eftersom jag ska Fouriertransformera sin(t)t\frac{sin(t)}{t} igen använde jag "kjedjeregeln"

Alltså borde jag bara kunna förlänga med 2/2 på sin(t)t\frac{sin(t)}{t} och multiplicera 2π\pi (och sedan förkorta bort 2) med θ(t+1)-θ(t-1)\theta(t+1)-\theta(t-1) och sätta in -t i funktionen, vilket blir varför det blir omvänt tecken. 

Ja, så kan man göra, men då blir summan av stegfunktionerna:

θ(1-ω)-θ(-ω-1)=θ(ω+1)-θ(ω-1)\theta(1-\omega)-\theta(-\omega-1)=\theta(\omega+1)-\theta(\omega-1)

Som ser ut så här:

Din föreslagna stegfunktion θ(ω-1)-θ(ω+1)\theta(\omega-1)-\theta(\omega+1) ser ut så här

Vilket felaktigt leder till -π\pi när |a|<1|a|<>. Därför är det oroväckande att du ändå får rätt svar. Är du med? Förövrigt ganska säker på att sin(at)πt\displaystyle \frac{\sin(at)}{\pi t} finns med i Betas tabell över Fouriertransformer.

artistfromspace23 58
Postad: 27 maj 2022 16:59
D4NIEL skrev:
artistfromspace23 skrev:

 

På Fouriertransformen av f(t) tänkte jag följande:

Den inversa Fouriertransformen av 2sin(w)w=θ(t+1)-θ(t-1)2\frac{sin(w)}{w} = \theta(t+1)-\theta(t-1)

Men eftersom jag ska Fouriertransformera sin(t)t\frac{sin(t)}{t} igen använde jag "kjedjeregeln"

Alltså borde jag bara kunna förlänga med 2/2 på sin(t)t\frac{sin(t)}{t} och multiplicera 2π\pi (och sedan förkorta bort 2) med θ(t+1)-θ(t-1)\theta(t+1)-\theta(t-1) och sätta in -t i funktionen, vilket blir varför det blir omvänt tecken. 

Ja, så kan man göra, men då blir summan av stegfunktionerna:

θ(1-ω)-θ(-ω-1)=θ(ω+1)-θ(ω-1)\theta(1-\omega)-\theta(-\omega-1)=\theta(\omega+1)-\theta(\omega-1)

Som ser ut så här:

Din föreslagna stegfunktion θ(ω-1)-θ(ω+1)\theta(\omega-1)-\theta(\omega+1) ser ut så här

Vilket felaktigt leder till -π\pi när |a|<>|a|<>. Därför är det oroväckande att du ändå får rätt svar. Är du med? Förövrigt ganska säker på att sin(at)πt\displaystyle \frac{\sin(at)}{\pi t} finns med i Betas tabell över Fouriertransformer.

Ja... tack för förklaring. Givetvis borde det vara så. Det är nog jag som har stirrat mig blind på det korta lösningsförslaget. Med mitt svar på stegfunktionen blir integrationsgränserna omvända, och därför om man bryter ut ett minustecken från integralen så gränserna blir korrekt blir svaret -π\pi, förstår jag det korrekt?

Får tyvärr endast använda tabellen som ges på tentamen, så vill inte använda något annat nu när jag studerar inför den

Svara
Close