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Gegeben sei die 2π 2 \pi -periodische Funktion f f mit
f(t)={2 fu¨t[0,π2)[3π2,2π),1 fu¨t[π2,3π2). f(t)=\left\{\begin{aligned} 2 & \text { für } t \in\left[0, \frac{\pi}{2}\right) \cup\left[\frac{3 \pi}{2}, 2 \pi\right), \\ -1 & \text { für } t \in\left[\frac{\pi}{2}, \frac{3 \pi}{2}\right) . \end{aligned}\right.
Berechnen Sie die Werte der Integrale ck(f)=12π02πf(t)eikt dt c_{k}(f)=\frac{1}{2 \pi} \int \limits_{0}^{2 \pi} f(t) \mathrm{e}^{-\mathrm{i} k t} \mathrm{~d} t für kZ k \in \mathbb{Z} .
Bemerkung: In Ihren Darstellungen der ck(f) c_{k}(f) dürfen Terme der Form eiπk/2,e3iπk/2 \mathrm{e}^{\mathrm{i} \pi k / 2}, \mathrm{e}^{3 \mathrm{i} \pi k / 2} ohne Vereinfachung vorkommen.


Problem/Ansatz:

Berechnung

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Hallo

da f(t) stückweise definiert ist und da konstant , musst du eben das einfache Integral in die 3 Teile teilen und die 3 addieren  e-ikt zu integrieren kann dir ja wohl nicht schwer fallen?

Gruß lul

Avatar von 108 k 🚀

kannst du mir den ersten schritt vielleicht zeigen?

ich würde mich per PayPal bedanken falls du mir weiterhelfen könntest

1/2π(0π/22eiktdtπ/23π/2eiktdt+3π/22π2eiktdt)1/2\pi(\int \limits_{0}^{\pi/2}2*e^{-ikt}dt-\int \limits_{\pi/2}^{3\pi/2}e^{-ikt}dt+\int \limits_{3\pi/2}^{2\pi}2*e^{-ikt}dt)

das erste Integral 0π/22eiktdt=2i/k(eiπ/2k1)\int \limits_{0}^{\pi/2}2*e^{-ikt}dt=2i/k*(e^{-i\pi/2*k}-1)

entsprechend die 2 anderen .

Gruß lul

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