Δυο σειρές με sin και cos

Συντονιστές: grigkost, Κοτρώνης Αναστάσιος

krex
Δημοσιεύσεις: 27
Εγγραφή: Κυρ Μαρ 06, 2011 3:34 pm

Δυο σειρές με sin και cos

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από krex »

'Εχω να λύσω τις παρακάτω δυο σειρές

\displaystyle\sum_{n=0}^{+\infty}\frac{(-1)^n \cos[(2n+1)\theta]}{2n+1} \hspace{0.03cm},\hspace{0.6cm}\sum_{n=0}^{+\infty}\frac{(-1)^n \sin[(2n+1)\theta]}{2n+1}

όπου 0\leq \theta \leq \pi/2, ή γενικά πραγματικος αριθμός. Καμιά ιδέα πως?

Υ.Γ. για την ακρίβεια έχω μια σειρά:

\displaystyle\sum_{n=0}^{+\infty}\frac{(-1)^n \cos[(2n+2)\theta]}{2n+1}

αλλά την έσπασα στις δυο παραπάνω.

Ετικέτες:
Άβαταρ μέλους
Tolaso J Kos
Δημοσιεύσεις: 5571
Εγγραφή: Κυρ Αύγ 05, 2012 10:09 pm
Τοποθεσία: International
Επικοινωνία:

Re: Δυο σειρές με sin και cos

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Tolaso J Kos »

krex έγραψε: \displaystyle\sum_{n=0}^{+\infty}\frac{(-1)^n \cos[(2n+2)\theta]}{2n+1}

αλλά την έσπασα στις δυο παραπάνω.
Υποθέτω θα δουλεύει κάποια Fourier , αλλά δεν έχω την υπομονή να ψάξω. Κάτι γρήγορο που μου ρθε στο μυαλό είναι το εξής. Ισχύει ότι \displaystyle{\cos x = \frac{e^{ix}+e^{-ix}}{2}} κατά συνέπεια έχουμε \displaystyle{\cos (2n+2) \theta = \frac{e^{i \left ( 2n+2 \right ) \theta}+e^{-i(2n+2) \theta}}{2}}. Κατά συνέπεια έχουμε για τον υπολογισμό της σειράς :
\displaystyle{\begin{aligned} 
\sum_{n=0}^{\infty} \frac{(-1)^n \cos (2n+2) \theta}{2n+1} &= \frac{1}{2}\sum_{n=0}^{\infty} \frac{(-1)^n}{2n+1} \left ( e^{-i (2n+2) \theta} + e^{i (2n+2) \theta} \right )  \\  
 &=\frac{1}{2} \left [ \sum_{n=0}^{\infty} \frac{(-1)^n e^{-i(2n+2) \theta}}{2n+1} + \sum_{n=0}^{\infty} \frac{(-1)^n e^{i(2n+2) \theta}}{2n+1} \right ] \\  
 &\overset{(*)}{=}\frac{1}{2} \left [ e^{-i\theta} \arctan \left ( e^{-i \theta} \right )+ e^{i \theta} \arctan \left ( e^{i \theta} \right ) \right ]    
\end{aligned}} (*) διότι η σειρά Taylor του arctan είναι η \displaystyle{\arctan x = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{(-1)^n}{2n+1} x^{2n+1}}. Επίσης, δε βλέπω πώς απλοποιείται το τελικό αποτέλεσμα. Σημείωσατε δε πως η συνάρτηση που βρέθηκε στο τέλος είναι πραγματική.
Η φαντασία είναι σημαντικότερη από τη γνώση !
\displaystyle{{\color{blue}\mathbf{Life=\int_{birth}^{death}\frac{happiness}{time}\Delta time} }}
krex
Δημοσιεύσεις: 27
Εγγραφή: Κυρ Μαρ 06, 2011 3:34 pm

Re: Δυο σειρές με sin και cos

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από krex »

Ευχαριστώ πολύ! Μήπως γίνεται καμια απλοποίηση? Η σχέση αυτή φένεται σημετρική ως προς \theta \to -\theta :roll:
Άβαταρ μέλους
Tolaso J Kos
Δημοσιεύσεις: 5571
Εγγραφή: Κυρ Αύγ 05, 2012 10:09 pm
Τοποθεσία: International
Επικοινωνία:

Re: Δυο σειρές με sin και cos

#4

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Tolaso J Kos »

Υπάρχει συμμετρία , ναι , αλλά αυτό δε σημαίνει ότι ο τύπος που βρήκα απλοποιείται. Προσωπικά, δε βλέπω απλοποιήσεις. Μπορεί να κάνω λάθος, αλλά αυτή τη στιγμή δε βλέπω κάτι. :?
Η φαντασία είναι σημαντικότερη από τη γνώση !
\displaystyle{{\color{blue}\mathbf{Life=\int_{birth}^{death}\frac{happiness}{time}\Delta time} }}
Απάντηση

Επιστροφή στο “ΑΝΑΛΥΣΗ”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 3 επισκέπτες