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Mitad Del Rango De Movimiento Sinusoidal De La Serie

Pregunta: Se sabe que $f(x)=(x−4)^2$ todos los $x\in [0,4]$.

Calcular la mitad del rango de movimiento sinusoidal de la serie de expansión de $f(x)$.

Mi respuesta :

La mitad de la gama de la serie: $p=8$, $l=4$, $a_0=a_n=0$.

$$b_n=\frac{2}{L}\int_{0}^{L}f(x)\sin\left(\frac{n\pi x}L\right)d(x)=\frac{2}{4}\int_{0}^{4}(x-4)^2\sin\left(\frac{n\pi x}4\right)d(x)$$

Diferenciación Parcial Vamos $u=(x-4)^2$; $du=2(x-4)dx$; $v=\frac{-4}{n\pi}\cos(\frac{n\pi x}4)$

\begin{align} b_n&=\frac{1}{2}[\frac{-4}{n\pi}cos(\frac{n\pi x}4)(x-4)^2+\frac{8}{n\pi}\int(x-4)\cos(\frac{n\pi x}4)d(x)]|^4_0\\ &=\frac{1}{2}[\frac{-4}{n\pi}\cos(\frac{n\pi x}4)(x-4)^2+\frac{8}{n\pi}[\frac{4}{n\pi}\sin(\frac{n\pi x}4)(x-4)-\frac{4}{n\pi}\int\sin(\frac{n\pi x}4)d(x)]]|^4_0\\ &=\frac{1}{2}[\frac{-4}{n\pi}\cos(\frac{n\pi x}4)(x-4)^2%#%#%\frac{8}{n\pi}[\frac{4}{n\pi}\sin(\frac{n\pi x}4)(x-4)-\frac{4}{n\pi}(\frac{-4}{n\pi}\cos\frac{n\pi x}4)]|^4_0\\ &=\frac{1}{2}[\frac{-4}{n\pi}\cos(\frac{n\pi x}4)(x-4)^2%#%#%\frac{8}{n\pi}(\frac{16}{n^2\pi^2}\cos\frac{n\pi x}4)]|^4_0 \end{align}

sabemos $+$

$+$

$cosn\pi=(-1)^n$

Mi profesor me dijo mi $\frac{1}{2}[(0+\frac{128(-1)^n}{n^3\pi^3})-(-\frac{64}{n\pi}+\frac{128}{n^3\pi^3})$ está mal y parece que mi trabajo también se ve como malo. Por favor alguien puede ayudarme a calcular mi $b_n=\frac{64(-1)^n}{n^3\pi^3}-\frac{64}{n^3\pi^3}+\frac{32}{n\pi}$ por favor. Sólo me ayuda una vez que sólo los chicos.Si puedo conseguir este derecho que yo sería capaz de obtener la máxima puntuación.Yo estaría muy muy agradecido con ustedes si ustedes capaces de ayudarme. Si me puede sugerir alguna idea o manera más simple de resolver, si puede.Gracias

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JohnD Puntos 10104

La integral de la definición de su $b_n$ es correcto, pero la respuesta final es malo. Difiere de la mía por ${64\over n\pi}$.

Aquí está mi trabajo de Mathematica:

Mathematica graphics

Aquí la gráfica de la verificación de que estamos hecho el cómputo de la serie correctamente (me tomé el 5, 10 y 50 suma parcial, respectivamente):

Mathematica graphics

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