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Calculatrice de Fourier Coefficients

Calculatrice en ligne gratuite de fourier coefficients. Saisissez vos valeurs et obtenez des résultats instantanés avec la formule, la procédure étape par étape et un exemple résolu — tout est calculé dans votre navigateur sur Calcton, sans inscription.

Version chinoise : 傅里叶系数在线计算器

Calculatrice de Fourier Coefficients
振幅 A
周期 T(默认 2π ≈ 6.2832)
谐波数 N(1–32)

原理:周期 T 的函数可分解为 f(t) = a₀/2 + Σ [aₖcos(kωt) + bₖsin(kωt)],ω = 2π/T,系数由正交积分给出:aₖ = (2/T)∫f·cos(kωt)dt、bₖ = (2/T)∫f·sin(kωt)dt。三种标准波形有闭式:方波(奇对称,±A)只含奇次正弦,bₖ = 4A/(πk);锯齿波(0 到 T 线性上升)全谐波正弦,bₖ = −2A/(πk);三角波(正弦反正弦版)奇次正弦,bₖ = (−1)^((k−1)/2)·8A/(π²k²)。谐波衰减速度(1/k 对 1/k²)直接反映波形跳变的剧烈程度——吉布斯现象让方波在跳变点永远带着 9% 的过冲。

步骤:选波形、输入振幅与周期,工具输出 a₀(三种对称波形的直流分量均为 0)、k = 1 到 N 的谐波系数(含零系数)与合成展开式。

示例:方波 A=1:b₁ = 1.273239544735、b₂ = 0.000000000000、b₃ = 0.424413181578;锯齿波 A=1:b₁ = -0.636619772368、b₂ = -0.318309886184;三角波 A=1:b₁ = 0.810569469139、b₃ = -0.090063274349、b₂ = 0.000000000000。

注意事项:系数闭式对应特定相位定义——方波在 t = 0 处取 +A、锯齿在区间内从 −A 线性升到 +A、三角波经 asin(sin) 定义;换相位(如方波用余弦版)系数会在 aₖ/bₖ 之间旋转;N 上限 32,更高谐波对方波跳变仍会有吉布斯过冲;振幅 A 为负时系数同步反号;非整周期输入会破坏正交性,请保持 T 为正实数即可(系数公式对任意 T 成立,ω 随 T 缩放)。

相关:贝塞尔函数工具处理圆柱对称的波动分解;复数工具把 aₖ/bₖ 合成单边频谱 cₖ;三角函数工具复习正交基;泰勒级数工具是局部展开视角的对照。

Comment utiliser la calculatrice de fourier coefficients

  1. Remplissez les champs avec vos propres valeurs — chaque champ indique la valeur attendue.
  2. Le résultat se met à jour instantanément pendant la saisie ; il n\'y a pas de bouton « Calculer ».
  3. Lisez la carte de résultat pour voir la valeur principale, la formule étape par étape et les notes pratiques.

Questions fréquentes

La calculatrice de fourier coefficients est-elle gratuite ?

Oui — toutes les calculatrices de mathématiques sur Calcton sont gratuites et sans inscription. Vos données sont traitées dans votre navigateur et jamais envoyées à un serveur.

Existe-t-il une version chinoise de cet outil ?

Oui. Utilisez le lien vers la version chinoise ci-dessus : c\'est la même calculatrice avec l\'interface en chinois simplifié.

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