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Cálculo Avançado A - Séries de Fourier 1 LISTA DE EXERCÍCIOS DE SÉRIES DE FOURIER 1) Encontre a série de Fourier da função descrita por: ( ) ( ) ( ) . t f 4 t f e 4 t 0 se , 2 t t f  = + < =  2) Dada a seguinte função periódica: ft t se t e f t ft t ( ) , , ( ) ( ), , = < < + = ∈ℜ 3 3 6 determine os coeficientes a 0 , a 3  e b 5  da série de Fourier. 3) Determinar os coeficientes de Fourier e os três primeiros termos não-nulos da série de Fourier de: f(t) = < < < + 2 t 0 se , t 1 0 t 2 se , t 1  e f(t +4) = f(t), t . 4) Dada a função abaixo: . t ), t ( f ) 4 t ( f e 2 t 1 e 1 t 2 se , 0 1 t 1 se , t ) t ( f  = + < < < < < < =  Calcular os coeficientes de Fourier n n  b e a , para n = 0, 1, 2 e 3. 5) Dada a função periódica abaixo, determine os coeficientes de Fourier e os quatro primeiros termos não-nulos da série de Fourier: 4  6  4  2 -2 -4  6) Dada a função periódica graficada abaixo, determine todos os coeficientes de Fourier e os três  primei ros termos não-nulos da séri e de Fourier: 2  4  9  6  3 -3 -6  7) Dada a função periódica graficada abaixo, determine todos os coeficientes de Fourier e os três  primei ros termos não-nulos da série de Fourier : 3π 2π -2 π  2  4  π -π  

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  • Clculo Avanado A - Sries de Fourier

    1

    LISTA DE EXERCCIOS DE SRIES DE FOURIER

    1) Encontre a srie de Fourier da funo descrita por:

    ( ) ( ) ( ).tf4tfe4t0se,2ttf =+

  • Clculo Avanado A - Sries de Fourier

    2

    8) Determine os coeficientes de Fourier e os trs primeiros termos no-nulos da srie de Fourier para a funo:

    f t t se t e f t f t t( ) , , ( ) ( ), .= - < < + = " 2 2p p p

    9) Ache os coeficientes de Fourier a0, a1, a2, b1 e b2 para a seguinte funo:

    -2

    2

    6 4 2 -2 -4

    10) Ache os coeficientes de Fourier a0, a1, a2, b1 e b2 para a seguinte funo:

    3

    -3 9 6 3 -3 -6

    11) Encontre os coeficientes de Fourier correspondentes a funo de perodo 10:

    ( )

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    3

    17) Desenvolva ( ) p

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    4

    ( ) ,T

    tn2senfa

    2a

    tf1n

    n

    =

    p-=

    e ache a frmula para nf . 28) No exerccio anterior, faa um grfico preciso das somas parciais:

    ( ) =

    p-=j

    N

    1nnN T

    tn2senfa

    2a

    t ,

    para N=1,2,3 no intervalo (0,T), e superponha todos os trs grficos sobre o grfico da f(t) a fim de ilustrar o processo de convergncia da srie de Fourier. 29) Ache a srie de Fourier no intervalo (0,T) para a seguinte imagem triangular:

    -

    =

    Tt2T

    se,Tt

    1a2

    2T

    t0se,Tat2

    )t(f .

    30) Desenvolvendo axcosh f(x) = em srie de Fourier, mostre que

    ( ) ( )

    =p

  • Clculo Avanado A - Sries de Fourier

    5

    6) [ ]nnn0 )1(1n2b),0n(0a,6a --p

    === ; ( ) K+pp

    +

    p

    p+= tsen

    34

    t3

    sen4

    3)t(f .

    7) [ ] [ ]1)1(n2

    b),0n(1)1(n

    4a,4a nn

    n22n0

    +-p

    -=--p

    == ; K-p

    -p

    -= )t2sen(2

    tcos8

    2)t(f2

    .

    8) 0b),0n()1(n

    4a,

    32

    a nn

    2n2

    0 =-=p

    = ; K-+-p= t2costcos43

    )t(f2

    .

    9) ( )

    =p

    p-=

    1ntnsen

    n14

    )t(f . 10)

    =

    p

    p=

    1n 3tn2

    senn16

    )t(f .

    11)

    +

    p+

    p+

    pp

    += K5

    x5sen

    51

    5x3

    sen31

    5x

    sen6

    23

    )x(f . Se redefinirmos

    =