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Calcton

Calculadora de Fourier Coefficients

Calculadora online gratuita de fourier coefficients. Insira seus valores e obtenha resultados instantâneos com a fórmula, o procedimento passo a passo e um exemplo resolvido — tudo calculado no seu navegador no Calcton, sem cadastro.

Versão em chinês: 傅里叶系数在线计算器

Calculadora 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。

Como usar a calculadora de fourier coefficients

  1. Preencha os campos com seus próprios números — cada campo indica qual valor espera.
  2. O resultado é atualizado instantaneamente enquanto você digita; não há botão "Calcular".
  3. Leia o cartão de resultado para ver o valor principal, a fórmula passo a passo e as notas práticas.

Perguntas frequentes

A calculadora de fourier coefficients é gratuita?

Sim — todas as calculadoras de matemática no Calcton são gratuitas e não exigem cadastro. Seus dados são processados no seu navegador e nunca enviados a um servidor.

Existe uma versão em chinês desta ferramenta?

Sim. Use o link para a versão chinesa acima: é a mesma calculadora com a interface em chinês simplificado.

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