• Keine Ergebnisse gefunden

(1)Mathematisches Institut WS 2016/2017 der Heinrich-Heine Universit¨at D¨usseldorf Blatt 6 Dr

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Aktie "(1)Mathematisches Institut WS 2016/2017 der Heinrich-Heine Universit¨at D¨usseldorf Blatt 6 Dr"

Copied!
2
0
0

Wird geladen.... (Jetzt Volltext ansehen)

Volltext

(1)

Mathematisches Institut WS 2016/2017

der Heinrich-Heine Universit¨at 25.11.2016

D¨usseldorf Blatt 6

Dr. Axel Gr¨unrock

UBUNGEN ZUR ANALYSIS II¨

21. Berechnen Sie mit Hilfe der Matrix-Exponentialfunktion die eindeutig bestimmte L¨osung des folgenden Anfangswertproblems f¨ur ein System gew¨ohnlicher linearer Differen- tialgleichungen erster Ordnung mit konstanten Koeffizienten:

y10(x) = −y1(x)−y2(x) y1(0) = 1, y20(x) = y1(x)−y2(x) y2(0) = 1.

22. Es seif :R→Rstetig und 2π-periodisch, so dass f¨urx∈[−π, π] giltf(x) = π2−|x|.

(a) Berechnen Sie f¨ur k ∈Z die Fourierkoeffizienten

f(k) =b 1 2π

π

Z

−π

f(x)e−ikxdx.

(b) Verifizieren Sie die Darstellung f(x) = 4

π

X

n=1

cos((2n−1)x) (2n−1)2 .

23. Ausgehend vom Ergebnis in Teil (b) der Aufgabe 22 (a) berechne man die Reihen

X

n=1

1 (2n−1)2,

X

n=1

1

n2 und

X

n=1

(−1)n+1 n2 ;

Bitte wenden!

1

(2)

(b) leite f¨ur 0 ≤ x ≤ π durch gliedweise Integration (weshalb ist dies zul¨assig?) die Darstellungen

x

2(π−x) = 4 π

X

n=1

sin((2n−1)x)

(2n−1)3 sowie x2

2 π

2 − x 3

= 4 π

X

n=1

1−cos((2n−1)x)

(2n−1)4 her und (c) berechne die Reihen

X

n=1

(−1)n+1 (2n−1)3 ,

X

n=1

1

(2n−1)4 und

X

n=1

1 n4.

24. Es sei f : R→C 2π - periodisch und stetig. F¨ur die Fourierkoeffizienten fb(k) von f gelte P

k∈Z

|kfb(k)|<∞. Zeigen Sie, dass f stetig differenzierbar ist und dass gilt f0(x) = X

k∈Z

ikf(k)eb ikx.

Abgabe: Fr., 02.12.2016, 10.25 Uhr

Besprechung: Mi., 07.12.2016 und Do., 08.12.2016

Referenzen

ÄHNLICHE DOKUMENTE

Bestimmen Sie drei positive Zahlen x, y, z, deren Summe gleich 60 ist und deren Produkt maximal

Diese Kurve heißt Zykloide, weil sie die Bahn eines Punktes auf einem rollenden Rad beschreibt.. (b) Berechnen Sie L (α |

Mathematisches Institut der Heinrich-Heine-Universit¨ at.

Mathematisches Institut der Heinrich-Heine-Universit¨ at.