Q5: Séries de Fourier

Definição

Série de Fourier é uma forma de série trigonométrica usada para representar funções infinitas e periódicas complexas dos processos físicos, na forma de funções trigonométricas simples de senos e cossenos. Isto é, simplificando a visualização e manipulação de funções complexas. Foi criada em 1807 por Jean Baptiste Joseph Fourier (1768-1830).

Fórmula Geral

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Convergência

Em particular, se s é contínua e derivada de f(x), que pode apresentar descontinuidade, é integrável ao quadrado, então a Série de Fourier f converge para f(x). A convergência das séries de Fourier também depende do número finito de máximos e mínimos em uma função que é popularmente conhecida como uma das condições de Dirichlet para as séries de Fourier. É possível definir coeficientes de Fourier para funções ou distribuições mais gerais, nesses casos a convergência em norma ou convergência fraca é usualmente de interesse.

Propriedades

Teorema de Parseval

Funções pares e ímpares

Fenômeno de Gibbs

Aplicações

Sinais Discretos

Passagem do discreto para o contínuo

Aplicações na Matemática

Linearidade

Transformada da Derivada

Transformada da integral

Simetria ou Dualidade

Inversão temporal

Deslocamento na frequência

Deslocamento no tempo

Conjugação

Modulação

Mudança de Escala

Aplicações em Acústica e Sons

Aplicações na Engenharia Hídrica