数学
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解決済み

この問題がわかりません…
教えてください!!!

線形代数

回答

✨ ベストアンサー ✨

L, f₁(x), f₂(x), ⋯ の定義はなんですか?

ゲスト

これですかね…?

gößt

フーリエ級数の話ですね。kn=2πn/L であってますか?

f(x)=x のときは黒板に書かれている式
L n L 2πn
fn(x) ≡ —-Σ —– sin——x
2 j=1 πj L
をそのまま使えばいいです。L=10を代入すると
n 10 πn
fn(x) ≡ 5-Σ —– sin—–x
j=1 πj 5
なので
f₁(x)=5-(10/π)sin{(π/5)x}
f₂(x)=5-(10/π)sin{(π/5)x}-(5/π)sin{(2π/5)x}
f₃(x)=5-(10/π)sin{(π/5)x}-(5/π)sin{(2π/5)x}-(10/3π)sin{(3π/5)x}
ただ、f₃まではなんとかできてもf₂₀のグラフをかくのはかなり大変ですね⋯ コンピュータに計算させる、とかでしょうか。とりあえずf₂₀以外のグラフは画像に載せておきます(黄緑→f₁, 水色→f₂, 青緑→f₃)

gößt

問2はまた後で書きます

gößt

問1の画像貼り忘れてる⋯
これです

ゲスト

フーリエ組数の話です!
kn=のことはどこに書いてあるのですかね?
自分この問題全くわからないので、すごくわかりやすく解説してくださりありがとうございます!
パソコンに計算させるなんてことできるのですか?

gößt

knは直接書いてないですが、黒板の式変形を見るに黄色で囲った部分が一致するはずなので kn=2πn/L だろうという判断でした。おそらくこの板書より前に定義しているのでは?

私はあまりパソコンに詳しくないのですが、それなりのソフトを使えばグラフをかいてもらうことはできると思います。情報学科等ならその手も考えられるかなあと思ったのですが、違うかもしれないですね。しかし、そうだとするとf₂₀のグラフなんてどうやってかくのだろう…?

ゲスト

あ、前の板書で定義してました!
kn=2πn/Lであってます!
なるほどー自分は情報学科ではないのでわかりませんね…
(2)もパソコン使わないと無理な感じですかね?

gößt

(2)もf₂₀は分かりませんが、他は答え出せますね。ただ、計算量がけっこう多くなかなか時間が取れないでいます。今日は睡魔に勝てそうにないのでまた明日でよければ回答しますね

ゲスト

なるほど!
お忙しい中すみません、明日で大丈夫です!

gößt

問2やりますね。黒板に書いてあるような議論を f(x)=x² の場合でもう一度再現することになります

先に大まかな流れを言うと、
Cn=(Φn,f)
により各Cnを求め、
x=Σ[n∈ℤ ]CnΦn
を式変形する、といった感じです

添字が多かったので紙に書きました。fnの具体的なnを当てはめるところはそちらでお願いします

ゲスト

わかりました!お忙しい中ありがとうございました!
また機会があればよろしくお願い致します!

gößt

答えられるものであれば答えますねー

ゲスト

あのすみません、すぐで悪いのですが聞きたい質問あるのですがいいですか?

gößt

いいですよ

ゲスト

ありがとうございます!
これなんですが…わかりますか?

ゲスト

追加の写真です

gößt

これもけっこう難しいですねえ…今日と明日は時間が取れないかもしれないのでお返事が明後日になってしまうかもしれません

ゲスト

明後日でも大丈夫です!
お忙しいところすみません

gößt

うーん、ちょっと私には説明できないかもしれません
問題文が想定している状況がいまいち飲み込めない⋯

ゲスト

難しいですよね…
わかりました!ありがとうございます!
お時間取らせてすみません!

ゲスト

わからない問題あるのですが聞いてもいいですか?

gößt

私が答えられるのであればいいですよ

ゲスト

ありがとうございます!
点(x.y.z)=(1.0.0)をz軸中心60度回転した後y軸中心に30度回転した点の座標を求めよ。
この問題がわからないです…

gößt

z軸を中心に60°回転させる行列は
( cos60° -sin60° 0 )
( sin60° cos60° 0 )
( 0 0 1 )
y軸を中心に30°回転させる行列は
( cos30° 0 sin30° )
( 0 1 0 )
( -sin30° 0 cos30° )
なので、これを (1,0,0) に順にかけて
(cos30° 0 sin30°)(cos60° -sin60° 0)(1)
( 0 1 0 )( sin60° cos60° 0)(0)
(-sin30° 0 cos30°)( 0 0 1)(0)
を計算すればいいです

ゲスト

なるほど!ありがとうございます!

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