Desarrollos en serie de Fourier
f (x) = ao / 2 + S [ an cos (n w x) + bn sen (n w x ) ]
donde: ao = (2 / T) ò f (x) d x
an = (2 / T) ò f (x) cos (n w x) d x
bn = (2 / T) ò f (x) sen (n w x) d x
El sumatorio se extiende desde n = 1 a ¥ y los límites de integración son de -T / 2 a T / 2
w = 2 p / T
Identidad de Parseval
Si f (x) es continua por partes en [-p, p] se cumple:
ao2 / 2 + S [an2 + bn2] = (1 / p) ò [f (x)]2 d x
donde la integral se extiende de -p a p
Serie seno de Fourier
f (x) = S bn sen [(n p x) / c]   donde   bn = (2 / c) ò f (x) sen [(n p x) / c] d x
0 < x < c
El sumatorio se extiende desde n = 1 a ¥ y los límites de integración son de 0 a c
Serie coseno de Fourier
f (x) = ao /2 + S an cos [(n p x) / c] donde an = (2 / c) ò f (x) cos [(n p x) / c] d x
ao = (2 / c) ò f (x) d x
0 < x < c
El sumatorio se extiende desde n = 1 a ¥ y los límites de integración son de 0 a c
Serie doble seno de Fourier
f (x, y) = S S bmn sen [(m p x) / L1] sen [(n p x) / L2
donde   bmn = [4 / (L1 L2)] ò ò f (x, y) sen [(m p x) / L1] sen [(n py) / L2] d x dy
0 < x < L1 , 0 < y < L2
El primer sumatorio se extiende desde m = 1 a ¥  y el segundo desde n = 1 a ¥
y los límites de integración son de 0 a L1 y de 0 a L2
Algunos desarrollos en serie de Fourier
Función
Intervalo
Desarrollo
x
-p < x < p
2 [ sen x - (sen 2x) / 2 + (sen 3x) / 3 - ... ]
x2
-p < x < p
p2 / 3 - 4 [ cos x - (cos 2x) / 22 + (cos 3x) / 32 - ... ]
1
-1
0 < x < p
-p < x < 0
(4 / p) [ sen x + (sen 3x) / 3 + (sen 5x) / 5 + ... ]
x
-x
0 < x < p
-p < x < 0
p / 2 - (4 / p) [ cos x + (cos 3x) / 32 + (cos 5x) / 52 + ... ]
x
0 < x < 2 p
p - 2 [ sen x + (sen 2x) / 2 + (sen 3x) / 3 + ... ]
Algunas sumas obtenidas de desarrollos en serie de Fourier
x2 en [-p, p] x = 0 S (-1)n+1 / n2 = p2 / 12
(sumario desde n=1 a ¥)
x = p S [1 / n2] = p2 / 6
Parseval S [1 / n4] = p4 / 90
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© Los autores: Mari Paz Hortelano Gómez e Iñaki Carrascal Mozo ©
Castrillo de Don Juan. Palencia. (España)
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