f(t)=-(sinωt+sin3ωt+sin5ωt+sin7ωt+sin9ωt+..) 其中,ω=2π。要求:最大谐波数=1 最大谐波数=3 ①编写程序,求出不同谐波数的傅里叶级数求和的结果,画出
时间: 2024-10-18 21:14:13 浏览: 20
2022高中数学全程复习第五章第五节函数y=A sin (ωx+φ)的图象.pptx
这是一个三角函数的无限级数组合,其形式表示为一列奇次正弦函数之和,其中每个周期为 \( \frac{2\pi}{\omega} \),而给定的 \( \omega = 2\pi \) 表明每个频率都是连续增加的整数倍。当提到“最大谐波数”时,通常是指考虑的正弦项的最大次数。
对于不同的最大谐波数,比如最大谐波数为1,仅保留第一个项 (sin(2πt));最大谐波数为3,则保留前三个项 (sin(2πt), sin(6πt), sin(10πt))。为了编写程序计算并绘制这样的傅立叶级数,我们可以选择一种编程语言,如Python,并使用matplotlib库进行绘图。这里是一个简单的示例:
```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 定义基本参数
omega = 2 * np.pi
time_range = np.linspace(0, 4, 1000) # 时间范围,比如从0到4单位时间
max_harmonics = [1, 3] # 需要绘制的最大谐波数
for max_harmonic in max_harmonics:
series_sum = sum(np.sin(omega * n * time_range) for n in range(1, max_h + 1))
plt.figure()
plt.plot(time_range, series_sum)
plt.title(f"最大谐波数 = {max_harmonic}")
plt.xlabel('时间')
plt.ylabel('幅度')
plt.grid(True)
plt.show()
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