From 29952d9e427ade0cb61be05f6505ad4315ee8c10 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Orestis Malaspinas <orestis.malaspinas@hesge.ch> Date: Mon, 4 May 2020 07:43:04 +0200 Subject: [PATCH] mise a jour tp et corrige exos --- exercices/fourier_serie1.md | 30 +++++++++++++++--------------- tpFourier/fourier2019/fourier.md | 6 +++--- 2 files changed, 18 insertions(+), 18 deletions(-) diff --git a/exercices/fourier_serie1.md b/exercices/fourier_serie1.md index d134b47..7078458 100644 --- a/exercices/fourier_serie1.md +++ b/exercices/fourier_serie1.md @@ -33,7 +33,7 @@ Développer en série de Fourier la fonction $2\pi$-périodique suivante Corrigé +.# Il est trivial de trouver les coefficients de la transformée de Fourier. -On a $a_3=\sqrt{2}$, et $b_1=7$. Tous les autres coefficients sont nuls. La série de Fourier s'écrit donc +On a $a_1=7$, et $b_3=-\sqrt{2}$. Tous les autres coefficients sont nuls. La série de Fourier s'écrit donc \begin{equation} f(x)=7\cos(x)-\sqrt{2}\sin(3x). \end{equation} @@ -97,13 +97,13 @@ f(x)=\left\{\begin{array}{ll} \end{array}\right. \end{equation} -Corrigé +.# +<!-- Corrigé +.# La fonction étant impaire tous les termes $b_j$ sont nuls. Pour les termes $a_j$, il faut intégrer deux fois par parties et on trouve $$ a_j=\frac{4(1-(-1)^j)}{\pi j^3}, $$ -si $j\neq 0$ et $a_0=0$. +si $j\neq 0$ et $a_0=0$. --> Exercice +.# @@ -112,7 +112,7 @@ Développer en série de Fourier la fonction $2\pi$-périodique suivante f(x)=\sin\left(\frac{x}{2}\right),\ x\in[0,2\pi). \end{equation} -Corrigé +.# +<!-- Corrigé +.# Cette fonction étant impaire, nous avons que tous les $b_j$ sont nuls. En utilisant l'identité trigonométrique @@ -124,7 +124,7 @@ qui sont donnés par (la fonction $f$ étant impaire, nous pouvons utiliser le f \begin{align} a_j&=\frac{2}{\pi}\int_0^\pi\sin(x/2)\sin(jx)\dd x=\frac{1}{\pi}\left(\int_0^\pi \cos((j-1/2)x)-\cos((j+1/2)x)\dd x\right),\\ &=\frac{1}{\pi}\left.\left(\frac{\sin((n-1/2)x)}{n-1/2}-\frac{\sin((n+1/2)x)}{n+1/2}\right)\right|_{0}^\pi=-\frac{(-1)^j}{\pi}\frac{2j}{j^2-1/4}. -\end{align} +\end{align} --> Exercice +.# @@ -133,9 +133,9 @@ Développer en série de Fourier la fonction $2\pi$-périodique suivante f(x)=\cos\left(\frac{x}{2}\right),\ x\in[0,2\pi). \end{equation} -Corrigé +.# +<!-- Corrigé +.# -Je vous laisse vous débrouller pour celui là . C'est presque pareil que le cas ci-dessus. Il faut juste trouver la bonne identité trigonométrique à utiliser (cf. le cours). +Je vous laisse vous débrouller pour celui là . C'est presque pareil que le cas ci-dessus. Il faut juste trouver la bonne identité trigonométrique à utiliser (cf. le cours). --> # Transformées de Fourier @@ -150,7 +150,7 @@ f(x)=\left\{\begin{array}{ll} \end{array}\right. \end{equation} -Corrigé +.# +<!-- Corrigé +.# On sait que la transformée de Fourier d'une fonction $f$ est donnée par $$ @@ -164,7 +164,7 @@ Par parties, on obtient \begin{align} \hat f(\omega)&=\left.(1+x)e^{-i\omega x}\right|_{-1}^0-\frac{1}{i\omega}\int_{-1}^0e^{-i\omega x}\dd x+\left.(1-x)e^{-i\omega x}\right|_{0}^1+\frac{1}{i\omega}\int_{0}^1e^{-i\omega x}\dd x,\nonumber\\ &=2-\frac{1}{\omega^2}(1-e^{i\omega})+\frac{1}{\omega^2}(e^{-i\omega}-1). -\end{align} +\end{align} --> Exercice +.# @@ -179,9 +179,9 @@ f(x)=\left\{\begin{array}{ll} \end{array}\right. \end{equation} -Corrigé +.# +<!-- Corrigé +.# -Pareil que ci-dessus mais avec plein d'étapes en plus... Je vous laisse faire comme des grand·e·s. +Pareil que ci-dessus mais avec plein d'étapes en plus... Je vous laisse faire comme des grand·e·s. --> # Transformées de Fourier discrète @@ -190,7 +190,7 @@ Exercice +.# Calculer la transformée de Fourier discrète de la suite $a=\{1, 0, 0, 1\}$. -Corrigé +.# +<!-- Corrigé +.# En utilisant la formule $$ @@ -206,13 +206,13 @@ Et ainsi de suite on obtient \hat f[1]&=f[0]+f[1]e^{-\pi i/2}+f[2]e^{-\pi i}+f[3]e^{-3\pi i/2}=1+i,\\ \hat f[2]&=f[0]+f[1]e^{-\pi i}+f[2]e^{-2\pi i}+f[3]e^{-3\pi i}=0,\\ \hat f[3]&=f[0]+f[1]e^{-3\pi i/2}+f[2]e^{-3\pi i}+f[3]e^{-9\pi i/2}=1-i. -\end{align} +\end{align} --> Exercice +.# Calculer la transformée de Fourier inverse discrète de la suite $b=\{2, -1-i, 0, -1+i\}$. -Corrigé +.# +<!-- Corrigé +.# En utilisant la formule $$ @@ -228,4 +228,4 @@ Et ainsi de suite on obtient f[1]&=\hat f[0]+\hat f[1]e^{\pi i/2}+\hat f[2]e^{\pi i}+\hat f[3]e^{3\pi i/2}=2+i(-1-i)+(-i)(-1+i)=4,\\ \hat f[2]&=f[0]+f[1]e^{\pi i}+f[2]e^{2\pi i}+f[3]e^{3\pi i}=2+(-1)(-1-i)-1(-1+i)=4,\\ \hat f[3]&=f[0]+f[1]e^{3\pi i/2}+f[2]e^{3\pi i}+f[3]e^{9\pi i/2}=2-i(-1-i)+i(-1+i)=0. -\end{align} \ No newline at end of file +\end{align} --> \ No newline at end of file diff --git a/tpFourier/fourier2019/fourier.md b/tpFourier/fourier2019/fourier.md index 264b3cc..f2ffaa8 100644 --- a/tpFourier/fourier2019/fourier.md +++ b/tpFourier/fourier2019/fourier.md @@ -59,7 +59,7 @@ $$ {\hat{f}}[k_1,k_2]=\sum_{n_1=0}^{N_1-1} e^{-\frac{2\pi i n_1 k_1}{N_1}}\left(\sum_{n_2=0}^{N_2-1} f[n_1,n_2] e^{-\frac{2\pi i n_2 k_2}{N_2}}\right). $$ De cette formule, on peut déduire que faire la transformée de Fourier en deux dimensions -n'est rien d'autre que faire la transformée de Fourier dans chacune des dimensions +n'est rien d'autre que faire la transformée de Fourier uni-dimensionnelle dans chacune des dimensions séparément. De même la transformée de Fourier inverse à deux dimensions s'écrit @@ -115,8 +115,8 @@ d'échantillonner $$ f(t)=2.3\cdot \sin(2\pi t) + 0.1\cdot \sin(10\pi t), $$ -pour $t=[0,1]$. Calculez la transformée de Fourier de ce signal, -puis mettez à zéro le pic correspondant à la plus haute fréquence dans le résultat obtenu. +pour $t=[0,1]$. Quelle est la période de ce signal? Calculez la transformée de Fourier de ce signal, +puis mettez à zéro le coefficient correspondant à la plus haute fréquence dans le résultat obtenu. Faites ensuite la transformée de Fourier inverse, du signal avec un seul des pics. Voilà , si tout s'est bien passé vous venez de filtrer la haute fréquence de votre signal. -- GitLab