Exercice 3 Soit k > 0.
Soit f une fonction impaire de p´eriode π d´efinie par
f(t) =
k pour t ∈ [0;
π
2
[
−k pour t ∈ [−
π
2
; 0[
Apr`es avoir repr´esent´e f sur [−2π; 2π], Donner la s´erie de Fourier associ´ee `a f.
Exercice 4 Signal ”dents de scie”
On consid`ere la fonction f d´efinie sur IR, de p´eriode 2π, telle que :
f(t) = t si t ∈ [−π; π[
Soit an et bn les coefficients de Fourier de cette fonction.
1. Repr´esenter la fonction f sur l’intervalle [−2π; 4π].
2. Justifier que, pour tout n, an = 0.
3. Prouver que pour tout entier n > 0, bn =
2
n
(−1)
n+1
.
4. Ecrire les cinq premiers termes de la s´erie de Fourier associ´ee `a f.
Bonjour,
° les dessins, je ne peux pas les faire à votre place !
° pour le reste, il faut commencer par calculer la demi-période " L " (c'est très vite fait !)
puis calculer " a0 ", " an " et " bn " ; généralement :
a0 = (1/L) multiplié par l'intégrale, entre t1 et t1 + 2L, de f(t) dt ;
an = (1/L) multiplié par l'intégrale, entre t1 et t1 + 2L, de f(t).cos(n.pi.t/L) dt) ;
bn = idem que " an ", mais avec des sinus ;
° la série de Fourier =
(a0/2)
+ somme, pour " n " variant de 1 à l'infini, de " an cos (n.pi.t / L) "
+ somme, pour " n " variant de 1 à l'infini, de " bn sin (n.pi.t / L) ".
° astuces :
- pour une fonction impaire,
an = 0 ; et
bn = (2/L) multiplié par l'intégrale, entre 0 et L, de f(t).sin (n.pi.t/L) dt ;
- pour une fonction à la fois impaire ET alternée :
an = 0 ;
b indice 2k = 0 (k entier) ; et
b indice 2k + 1 = (4/L) multiplié par l'intégrale, entre 0 et L/2, de f(t) sin [(2k + 1).pi.t/L] dt.