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FOGLIO 8

TRASFORMATA DI FOURIER IN L1(R) E L2(R). TEOREMA DI PALEY-WIENER, TEOREMA PLANCHEREL.

1) Calcolare la trasformata di Fourier di f(t)

f(t) = 4/t2+4

A(t) = 4/t2+4 = - 2}{tu(t)

- A(t) = - 4/t2+4

R(w) = L[f(t)] = d}{d\omega}(\cdots)

A(t) = 4}{\pi} e(...)

d/dw ( Zt}{2}\cdot = - i ( e...\cdot)

(d/dw...) = 2Z[...](1t?)

raccompando in uno

Zt = Zlt (1t = 0) = iπ...

2) dato il parametro a>0, si consideri la funzione fa: ℝ→ℝ definita da

  • t = a, ..., t ∈(−a,0)
  • fa(t) = a-t, ..t ∈(0,a)
  • ..., t > a

FOGLIO 8

TRASFORMATA DI FOURIER IN L¹(ℝ) E L²(ℝ), TEOREMA DI PALLEY-WIENER, TEOREMA PLANCHEREL

  1. CALCOLARE LA TRASFORMATA DI FOURIER DI f(t)

f(t) = 1t²+4 [δ - 1/2 sin(2t)]

A(t) = 1t²+4 = -1tsin(2t)

∫ A(dt) = A(e-t²/2)² + [ t-1e-t ]t0

R[inve] = d ⁄ dw Z [1w²+4 e-2t/t² ]

      =          1/t2 e-t Wsgn(w)

AM<IW(*t)

g'(t) = δ(t) - c0 cos(t) [[ ²xt W_sgn(t) &sup0;w(e-t² - e-2t)&supF;f ]]

    =                        [∑w + A<N×]

            = -4[&sub2_;g(t)](šr) d ⁄ dw 2

z e-t/2 - 2e-t²s — e-t²/2sign(w - z) e-2A(w+z(w))

2IQ_u ⁄ ρ(t) [[ ex(y-z)] -2]

NOOOL...

Ricompattando il tutto

2) Dato il parametro a > 0, si consideri la funzione fa : ℝ -> ℝ data da

fa(t) = {a + a, t ∈(-∞,0)a - t, t ∈ [0,∞)0, t > a}

Calcolate fΛ(w) e calcolate

π cos(at)0 e-λt cos(wt) dt

= 1-cos(at)t2 -1-cos(at)t2 dt

f(t) = {t-a}2 e-at ; g(t)=t(a+b)(e-at)

[trasformata (IV)]

f(w)= 2 * λcos(at)w2

Esercizio Uno & Due

0 1-cos(at)t2 -1-cos(at)t2 dt =

-2t2 ∞ -1t2 dt =

∞ ∫ (taΛ) fα(w)f0(w) dw =

0 = = 1fa(w)f0(w) dw [ =]

-∞ 2n fa(t) Λ(π π) Λadt

()

1/q = ∫rfa (λt) e-Λ(1-10(30-θ)) dt

(3) Utilizzando opportunamente le masse, calcolate da trasformando fi(t):

f(t)=cosΛ(bt)-cos(ct)t2

Riconoscendo una forma nota

f(t):= cos(at)+cos(t)t2 : t

= cos(at)+1t2 + 1-cos(at)

[ϕ (t) * 1-cos(at) 2

= 1-cos(at)t2 + sin2(t)t2

Formula di c

A(t)=2 sin(2t-1)t2Δ sin(2t)2

1/∫1/∫n(t) / ∇1(t) sin2(t) - 2sin2(t)t2

C

Calcolo esercizio trasformata

[

LΛ(w)= = 2 ∫α(w)

w(u) = π(1-(w/2))x[0,2]}(u) + π(1-w/2)x{0,2}

= π(1-(w/2))x[0,2]}(u) + π(1-w/2)x{0,2}

= π √(1-(w/2))

0w(u) = π(2 - w/2)x[0,1]} + π(2 - w/2)x{0,1}

= π(2-(w/2))x[0,1]} + π(2-w/2)x{0,1}

= π(2 - [w/2])ft

Ricordiamoci di nuovo,

w(u) = π(2 - [w/2])f+π(2 - [w/2])ft

4). Dopo aver verificato che la funzione in R->R definita da

u(t) =e-1t - e2tH/e-1t = t > 0

{ 1 , t < 0

{ t = 0

appartiene a L1(R) ∩ L2(R). Calcolare la sua trasformata di Fourier

:=∫ 1/(1/e2tH) dt = ∫ 1/2 e2H dt = ∫ 1/2 e1t dt ⇒ converge

Dunque u(t) ∈ L1(R) ∩ L2(R)

:=∫ 1/ee1t dt = ∫ 1/2tH dt = ∫ 1/4teH dt

⇒ converge

Dunque u(t) ∈ L1(R) ∩ L2(R)

:=∫ [Teorema RL:] aw(u) ∈ C⁰(R) continua, limitata e nullatemperata per ω→0

Calcolo esplicito v̂w(u)

p=1H-p=2ıH

u(t) =

= (l/tH - e-2ıH

π t u(t) = e~ Ht - e~ 2ıHt

[Trasformata (ɛ)]

i ∫ dt/dw = 2/4

[Trasformata (ɛ)][σ(x0)]

∫ d/dw 2/1+ѡ2 ѡ22/1+ѡ23

1/2 σ (w/2)(1/2)

} \frac{1}{2} \frac{2}{\pi} \int_{-\infty}^{+\infty} \frac{\omega}{\omega^2 + \frac{1}{4}} \sin \Big(\frac{5\pi}{2} \Big) \frac{1}{2} \frac{2}{\pi} \int_{-\infty} \limits^{+\infty} \frac{\omega}{\omega^2 + \frac{1}{4}} \sin \Big(\frac{5\pi}{2} \Big) \, \mathrm{d}\omega = \frac{1}{2} \frac{2}{\pi} \int_{-\infty}^{+\infty} \frac{\omega}{\omega^2 + \frac{1}{4}} \sin \Big(\frac{5\pi}{2} \Big) \, \mathrm{d}\omega =

\, \mathrm{d}s = \frac{1}{2} \frac{2}{\pi} \, \, \mathrm{d}s \, \Big[ \frac{\omega}{\omega^2+ \frac{1}{4}} \Big]_{-\omega}^{\omega} \, \Rightarrow \, \lim_{n \rightarrow \infty} \, -\frac{1}{2} \, [\frac{2}{\pi} \arctan(2\omega)\vert_{-\omega}^{\omega}] \, \Rightarrow \frac{1}{2} \frac{2}{\pi} \, \arctan \left(\frac{\omega}{\omega^2+ \frac{1}{4}} \right) \, -\omega^n \, , \, - \, \omega^n \, =

\Rightarrow \lim_{n \to \infty} \, \arctan \, \rightarrow \, [\arctan \omega]{-\frac{\omega^n}{\omega}}^{\omega} \, =[\arctan \left( \frac{\omega}{\omega^2+ \frac{1}{4}} \right) \, -\omega^n \, \, \frac{\omega}{\omega} \Rightarrow \frac{2}{\pi} \, \Rightarrow \, \frac{\omega^n}{\omega} - [\frac{\omega}{\omega^2} -

5) Dati a, b > 0 , osserviamo come

\int_0^{+\infty} \sin(at)\sin(bt)\frac{1}{t^2}\;dt

  • \scriptsize{\int_{\mathbb{R}} \begin{bmatrix} f(t) \, + C\Big(\frac{\bigg|{t}\bigg|}{\sqrt{2}} \cos^{\mathbf{T}}_{2\sin(\frac{1}{2}\Big(\frac{3}{4}\Big))^{-1}}} \}}_{\mathbb{R}} \mathrm{dt} = \frac{1}{\pi^4}
  • C\bigg(-2t\bigg|_{-\infty}^{+\infty}\bigg) \mid \, \, \frac{1}{4}
  • C\Big(\frac{\chi_{[a,b]}}{b} \bigg|_{b}^{\infty}\Big) \bigg|_{- \infty}^{\ldots} = \frac{2}{\pi} \lim_{n \to \infty} =

\underbrace{\int_{-\infty}^{+\infty} \sin(at) \sin(at) \frac{\mathrm{d}t}{t^2}}{ \rightarrow \int_{-\infty}^{+\infty} \sin(at) \sin(bt) \, \, \frac{1}{t^2} {\mathrm{d}t}

Teorema Plancherel\end{bmatrix}||p(0)} \Big \frac{a_{1}}{1 - b^\chi} \int_{[b,a]}^{}\sin(\Gamma(\pi t))\right|_{\infty}\Big(\sin\bigg(\frac{1}{2}\right)\right\}\right|_{{t}} \begin{bmatrix} = C\bigg(\lim_{t \to \infty}\int_{-\infty}^{+\infty}} \end{bmatrix} - \frac{\mu}{a}t \Rightarrow =

\begin{pmatrix} \frac{1}{2} \sin(\omega t) \sum_{n=n}^{\Delta_\omega}(\pi) \, \, \int_{\mathbb{R}} \frac{c}{(b)} \, \, \frac{ \ldots [ }_{\omega(t [a,\infty] \, \, \left| \bigg|^{b}_{R} \Rightarrow \, \frac{\left.b + C\right\}, \, \Big[\frac{1}{2} \right.g} \Big|{b\right)

\int_0^{+\infty} \Bigg(\frac{1}{2} \frac{\sin \left(\left(\Gamma\Big|\right)\Big(\frac{1}{\det(\Gamma)}\right) [\frac{\omega}{\omega^2+ \frac{1}{4}}]_{\lim_{n \to \infty}}}{1-br^{+}} \mathrm{d} \sigma(t) \right|_{0} \right|_{0} \mathrm{d}t\Bigg)= \frac{c}{\int_{[a,\infty)} (0,0,\frac{1}{r(c)}} - \]

=\frac{1}{2}b, \frac{1}{2}b = \begin{bmatrix} c(x)\end{bmatrix}_{[\omega]}^{}

6)

Data la funzione f : R → R, definita da

f(t) = {

  • 0 , t ∈ [0,1]
  • 1 , t ∈ [1,2)
  • t , t ≥ 2

a) Verificare che f ∈ F trasformabile e trovare la formula di F alla Hova

b) Calcolare F(w), confrontando il risultato con quanto trovato al punto precedente

f(t) = {

  • 0 , t ∈ [0,1) ∪ k = 1
  • t2, t < k, se t ≥ 0
  • t = 1 , t = 1, se t ≥ 0

Jungo peti unique di f(t)

  • R f(t) dt = ∫01 ... dt = ∫01 ... dt = ∫1 ... dt = ∫1 ... dt converge

⇒ f(t) ∈ L (a∈) o P

  • R |f(t)|2 dt = ∫01 f(t) 2 dt = ∫01 f(t) dt = ∫1 fy dt = ∫01 t 2 fy dt converge

⇒ f(t) ∈ L2 (R) ∨ L2(R)

[Teorema HL] f(w) è continua e: C(∣OR) , unawtha e M film shad o per i(t) ∞

F(t) ∉ C(L) atman

F(G) è imparb degre quoque ⇒ f(w) ≈¾ Thawn

Calcolo Espluico di F trasformate

f(t) = { t2 χ0,1 t2 χ2+0,3

Fᵧ{ - ... ( ∂2 - b = a,sι ) (t '+b 1⁄2 )}

  • Fᵧ { - v - b-a/2 - b = a₋9 , (t 2+b-1/2)
  • [TransFormatio generic(s2)]
  • [TransFormatio generic (s)]
  • [TransFormatio generic(1.3)]

F| Bw (w) = (i) = ∂2/dw (⌠e-10/∞ sin ( ww/...)

1/Bθ (w) = (i-1) ⌠ ∂/dw ( e #w/ ) sin ( ww/w )

[

fA(w) + fB(w) = 2

d2dw2

sin(w2)

w

- e22i

|sub>dw

]

|ω⁄w

[

]

|

d2dw2

sinc(w2)

|

sin(w2)

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Scienze matematiche e informatiche MAT/05 Analisi matematica

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