Ряд Фур’є
Наближення періодичної функції гармоніками
Про цей калькулятор
Калькулятор ряду Фур’є розкладає будь-яку періодичну функцію f(x) у тригонометричний ряд Фур’є a₀/2 + Σ aₙcos(nωx) + bₙsin(nωx), обчислюючи до 50 гармонік інтегруванням формул Ейлера для коефіцієнтів методом Сімпсона на одному симетричному періоді. Для кожної гармоніки наведено aₙ, bₙ, амплітуду й фазу, а необов’язкова точка обчислення дає змогу порівняти часткову суму з точним значенням функції. Коефіцієнти, що зникають через симетрію, чисто зводяться до нуля, а особливості на періоді виявляються.
«Ряд Фур’є»: як користуватися
- Введіть значення своєї задачі в поля введення.
- Перегляньте результат — він оновлюється миттєво під час введення.
- Перегляньте формулу й наочне пояснення, щоб простежити, як знайдено відповідь.
- Скопіюйте URL сторінки, щоб поділитися саме цим розрахунком.
Типові приклади
- Прямокутна хвиля sign(sin(x)), період 2π → b₁ ≈ 1,27324 (4/π), b₃ ≈ 0,424413, b₅ ≈ 0,254648, парні гармоніки 0
- Пилкоподібна f(x) = x, період 2 → b₁ ≈ 0,63662, b₂ ≈ −0,31831; S₃(0,5) ≈ 0,424413 проти f(0,5) = 0,5
- Трикутна |x|, період 2 → середнє 0,5, лише косинусні члени a₁ ≈ −0,405285, a₃ ≈ −0,0450316
- cos(x) на періоді 2π → точно відновлює a₁ = 1, а всі інші коефіцієнти дорівнюють 0
Поширені запитання
«Ряд Фур’є»: як це працює?
Введіть свої значення, і калькулятор застосує точний математичний метод для цієї задачі, показавши результат разом із використаною формулою. Усе обчислюється з високою точністю, тож відповідь не обмежена звичайним округленням чисел з плаваючою комою.
«Ряд Фур’є»: коли це знадобиться?
Для домашніх завдань і підготовки до іспитів, для перевірки розв’язків, зроблених вручну, і щоразу, коли крок у більшій задачі потребує швидкого й надійного виконання цього обчислення.
Наскільки точні результати?
Внутрішні обчислення виконуються з точністю до 30 значущих цифр. Показані значення округлюються для зручності читання, але сам результат набагато точніший за типове обчислення вручну чи на кишеньковому калькуляторі.
Чи можна поділитися конкретним розрахунком з кимось?
Так. Кожне введене значення оновлює URL, тож достатньо скопіювати адресний рядок і надіслати посилання — той, хто його відкриє, побачить точно такий самий розрахунок.