03 Series de Fourier

Ezequiel I. Espinosa R.
6 Oct 202023:06

Summary

TLDREste script de video ofrece una introducción al análisis de señales periódicas mediante series de Fourier. Se explica que cualquier función definida en el intervalo de -π a π puede ser expandida en una serie de funciones trigonométricas, lo que permite representar señales periódicas en términos de componentes senos y cosenos. Se destacan las condiciones para que una serie de Fourier exista, incluyendo un número finito de discontinuidades y máximos, y que la integral del valor absoluto de la función sea finita. Además, se muestra cómo obtener los coeficientes de Fourier a_n y b_n para una función dada. Se ilustra con ejemplos prácticos, como la expansión de una señal cuadrada y triangular, y se discute la importancia de comprender las series de Fourier en las comunicaciones digitales, donde la precisión en la representación de señales es crucial.

Takeaways

  • 📚 La transformada de Fourier permite analizar señales periódicas mediante series de funciones trigonométricas.
  • 🔍 Una función periódica puede ser expandida en una serie de componentes constantes, cosenos y senos.
  • 🌀 La expansión en series de Fourier se representa de manera compacta como una suma de términos constantes y variables.
  • ✅ Existe una condición para que una función tenga una expansión de Fourier válida: debe tener un número finito de discontinuidades y extremos.
  • 📈 Para obtener los coeficientes de Fourier, se utilizan integrales definidas en el intervalo de análisis.
  • 📐 La magnitud y el ángulo de los coeficientes complejos se calculan a partir de la función original.
  • 🔢 Los términos de Fourier para una función definida en un intervalo específico pueden ajustarse para reflejar el período deseado.
  • 📉 El término constante (a₀) se obtiene a través de la integral de la función sobre el intervalo, sin multiplicar por funciones trigonométricas.
  • 🔁 Las funciones periódicas se pueden representar por series de Fourier que capturan su comportamiento en todo su rango.
  • ➿ Las funciones pares e impares tienen series de Fourier con características específicas: las pares solo contienen cosenos y las impares solo contienen senos.
  • 📶 En señales digitales, como los pulsos cuadrados, la cantidad de componentes de Fourier necesarias para una aproximación precisa tiene implicaciones en la calidad de la señal y la distorsión.

Q & A

  • ¿Qué son las series de Fourier y para qué se utilizan en el análisis de señales?

    -Las series de Fourier son una herramienta matemática que permite representar una función en forma de una suma de funciones trigonométricas. Se utilizan en el análisis de señales para descomponer una señal en sus componentes periódicas básicas, lo que permite entender mejor la estructura y las características de la señal.

  • ¿Cómo se define la condición para que una función tenga una expansión en series de Fourier?

    -Una función f(x) puede tener una expansión en series de Fourier si tiene un número finito de discontinuidades, un número finito de máximos y mínimos en el intervalo de -π a π, y su integral de -π a π del valor absoluto de la función es finita.

  • ¿Cómo se calcula el término constante 'a0' en la expansión de Fourier de una función?

    -El término constante 'a0' se calcula como la integral de -π a π de la función f(x) dividida por 2π.

  • Explique el significado de los coeficientes 'an' y 'bn' en la expansión de Fourier de una función.

    -Los coeficientes 'an' y 'bn' representan la proyección de la función f(x) sobre las funciones sen(x) y cos(nx), respectivamente. Estos coeficientes son los que determinan las amplitudes y fases de las diferentes componentes trigonométricas en la serie de Fourier.

  • ¿Cómo se relaciona la periodicidad de una función con su expansión en series de Fourier?

    -Si una función es periódica con un periodo de 2π, entonces su expansión en series de Fourier seguirá siendo válida en el rango donde la función es periódica. Esto significa que los valores obtenidos en el intervalo de -π a π pueden usarse para representar la función en todo su rango periódico.

  • ¿Qué ocurre si una función es par y/o impar en términos de su expansión en series de Fourier?

    -Si una función es par (f(-x) = f(x)), todos los términos de seno en la serie de Fourier desaparecen y la serie consiste solo de términos de coseno. Si una función es impar (f(-x) = -f(x)), los términos de coseno desaparecen y la serie consiste solo de términos de seno.

  • ¿Cómo afecta el número de componentes en la serie de Fourier a la precisión con la que se representa una señal?

    -A medida que aumenta el número de componentes en la serie de Fourier, la precisión con la que se representa la señal también aumenta. Sin embargo, para algunas formas de señal, como el pulso cuadrado, se requieren muchos más componentes para obtener una representación precisa.

  • ¿Por qué es importante el análisis de señales periódicas en las comunicaciones digitales?

    -El análisis de señales periódicas es crucial en las comunicaciones digitales porque permite la transmisión de información de manera eficiente y sin distorsiones. La representación de señales como pulsos cuadrados y su descomposición en series de Fourier son fundamentales para la modulación y demodulación de señales en transmisiones digitales.

  • ¿Cómo se calcula el coeficiente 'bn' para un término senooidal en la expansión de Fourier de una función?

    -El coeficiente 'bn' se calcula como el valor de 1/π multiplicado por la integral de -π a π de la función f(x) multiplicada por seno(nx).

  • ¿Cuál es la relación entre la amplitud y la frecuencia en las componentes de una señal representada por su serie de Fourier?

    -La amplitud de cada componente senooidal en la serie de Fourier está relacionada con el coeficiente 'bn', y la frecuencia con el número 'n'. A medida que aumenta 'n', la frecuencia de los componentes también aumenta, lo que se refleja en la variación de la señal en el dominio de las frecuencias.

  • ¿Cómo se puede visualizar la representación de una señal periódica mediante su serie de Fourier?

    -Se puede visualizar la representación de una señal periódica sumando sus componentes de la serie de Fourier. Por ejemplo, sumando los primeros términos senooidales, se puede obtener una aproximación de la señal que se acerca más a la forma real de la señal a medida que se incluyen más componentes.

Outlines

00:00

😀 Introducción a la Expansión de Fourier

Este primer párrafo presenta el tema del análisis de señales periódicas a través de la Expansión de Fourier. Se menciona que cualquier función definida en un intervalo de -π a π puede ser expandida en una serie de funciones trigonométricas. Además, se describe la forma compacta de representar esta expansión y las condiciones para la existencia de la serie de Fourier, que incluyen tener un número finito de discontinuidades y extremos en el intervalo y que la integral de la función sea finita.

05:01

🔍 Obtención de Términos de Fourier

El segundo párrafo se enfoca en cómo se obtienen los términos de Fourier a_n y b_n. Se proporciona la fórmula para calcular estos términos y se hace un ejemplo práctico para encontrar la expansión de Fourier de una función específica. Se resalta la importancia de la integral y las sustituciones necesarias para llegar a la solución final.

10:03

📐 Ejemplo de Expansión de Fourier

Este párrafo ofrece un ejemplo detallado de cómo se resuelve la expansión de Fourier de una señal dada. Se muestra cómo calcular los términos constantes y variables, y cómo se aplican las integrales para obtener los coeficientes a_n y b_n. Además, se discute la importancia de las funciones pares e impares en la forma de la serie de Fourier.

15:05

🔁 Series de Fourier y Funciones Periódicas

El cuarto párrafo explora la representación de funciones periódicas mediante series de Fourier. Se destaca que las funciones periódicas pueden ser expresadas en términos de sus componentes a través de la serie de Fourier. Se menciona que las funciones pares y las impares tienen series de Fourier que consisten únicamente en términos de cosenos y senos, respectivamente.

20:08

📶 Aplicaciones y Consecuencias en Comunicaciones Digitales

El último párrafo discute las implicaciones de las series de Fourier en las comunicaciones digitales. Se muestra cómo la suma de múltiples componentes de Fourier se relaciona con la calidad de las señales en digitales, como los pulsos cuadrados. Se destaca la necesidad de muchos términos para una representación precisa y cómo esto afecta la forma de las señales en la práctica.

Mindmap

Keywords

💡Análisis de señales

El análisis de señales es el proceso de estudiar y manipular señales, que son funciones matemáticas que varían con el tiempo o el espacio. En el video, se utiliza para entender cómo las señales periódicas pueden ser desglosadas en componentes más simples utilizando series de Fourier.

💡Series de Fourier

Las series de Fourier son una herramienta matemática que permite representar funciones en términos de una suma infinita de funciones trigonométricas. En el contexto del video, se utiliza para analizar señales periódicas, desglosándolas en componentes de cosenos y senos con diferentes frecuencias.

💡Funciones periódicas

Una función periódica es aquella que repite su comportamiento a intervalos regulares. En el video, se discute cómo las series de Fourier son aplicadas a estas funciones para analizar y representar su estructura periódica.

💡Funciones de senos y cosenos

Los senos y los cosenos son funciones trigonométricas fundamentales que se utilizan en las series de Fourier para descomponer señales en componentes periódicos. En el video, se mencionan como los elementos básicos en la expansión de una señal en series de Fourier.

💡Magnitud y ángulo de fase

La magnitud y el ángulo de fase son conceptos importantes en la representación de señales en forma compleja. En el video, se describe cómo estos conceptos se relacionan con los coeficientes de las series de Fourier para señales periódicas.

💡Integración

La integración es un proceso matemático que se utiliza para calcular áreas bajo curvas y es crucial en la determinación de los coeficientes en las series de Fourier. En el video, se menciona el cálculo de integrales como parte del proceso para encontrar los términos de Fourier de una señal.

💡Discontinuidades

Las discontinuidades son puntos en los que una función no es continua. En el video, se indica que para que una función tenga una expansión de Fourier válida, debe tener un número finito de discontinuidades en su intervalo de definición.

💡Máximos y mínimos

Los máximos y mínimos son puntos en los que una función alcanza sus valores más altos y más bajos, respectivamente. En el video, se menciona que una función debe tener un número finito de máximos y mínimos en su intervalo para tener una expansión de Fourier posible.

💡Funciones pares e impares

Las funciones pares son aquellas que son simétricas con respecto al eje y, mientras que las funciones impares son simétricas con respecto al origen. En el video, se discute cómo estas propiedades afectan la composición de la serie de Fourier de una función.

💡Pulso cuadrado

Un pulso cuadrado es una señal periódica que cambia abruptamente entre dos niveles. En el video, se utiliza como ejemplo para ilustrar cómo las series de Fourier pueden representar formas de señal complejas, como los pulsos cuadrados, a través de una suma de senos y cosenos.

💡Comunicaciones digitales

Las comunicaciones digitales se basan en el envío de señales en forma de pulsos cuadrados. En el video, se menciona cómo el número de componentes en la expansión de Fourier de una señal puede afectar la calidad y la distorsión en las comunicaciones digitales.

Highlights

Se continúa el análisis de señales periódicas mediante series de Fourier.

La serie de Fourier permite expandir funciones en una suma de componentes trigonométricos.

La función se expande en una serie de la forma f(x) = a_0/2 + Σ[a_n * cos(nx) + b_n * sin(nx)] desde -π a π.

Existe una condición para la existencia de la serie de Fourier: la función debe tener un número finito de discontinuidades y máximos y mínimos.

Se introduce el concepto de ángulo de fase para representar la serie de Fourier de una forma alternativa.

Los coeficientes a_n y b_n se calculan a partir de integrales definidas de la función f(x) y sus funciones trigonométricas correspondientes.

Se muestra cómo obtener la expansión de Fourier de una función definida en el intervalo [-π, π] con valores específicos.

Se resuelve un ejemplo práctico para encontrar la expansión de Fourier de una función dada.

Las series de Fourier son válidas para funciones periódicas y se mantienen en el rango periódico de la función.

Se diferencian las funciones pares e impares en términos de sus series de Fourier, donde las pares no contienen términos de seno y las impares no contienen términos de coseno.

Se ilustra cómo la suma de las primeras 10 componentes de la serie de Fourier de una señal puede aproximarla.

Se menciona que para generar una señal de pulso cuadrado se necesitan muchas componentes de la serie de Fourier.

Se destaca la importancia de la cantidad de componentes en la calidad de la señal resultante y sus implicaciones en las comunicaciones digitales.

Se resalta la complejidad de generar una señal de pulso cuadrado perfecta con la serie de Fourier.

Se proporciona un ejemplo de cómo las series de Fourier representan funciones triangulares y cuánto se acerca a la forma real al aumentar el número de componentes.

Se concluye que con 100 componentes, la función triangular ya se ve muy definida y no hay diferencia a simple vista con 30 componentes.

Transcripts

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hola en este vídeo

play00:03

vamos a ver continuar con el tema de

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análisis de señales vamos a analizar las

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señales de manera periódica mediante

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series de furia señales periódicas

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mediante el uso de las series de fire no

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va a ser una clase de furia

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vamos a aplicar series de furia al

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análisis de señales para esto ya debemos

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de saber fluir bueno

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nada más un muy breve pero muy breve el

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paso

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es lo que son

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las series de furia la serie de fourier

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me dice cualquier función fx definida en

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un intervalo de menos pi hasta masp y

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puede ser expandida en una serie de

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funciones trigonométricas algunos

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autores pues cambian de lista intervalo

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mejor puede ser desde menos de medios

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hasta más de medios de cero arte bueno

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ahorita vamos a verlo desde menos pib

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hasta pi igual y lo encuentra en otro

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libro con un intervalo diferente pero en

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general es lo mismo ok entonces

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la función lo que dice esto es que se

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puede expandir en serie es decir en una

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suma de diferentes componentes una

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componente constante más una componente

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a uno coseno de x más b2 b1 coste no de

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x más a dos cosas de 2x más voz de 20 de

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2x más y así sucesivamente hasta

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términos a eneko seno de mx más bien

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echo seno de x hasta el infinito esta es

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una expansión en series de fourier que

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puede expresarse de manera compacta

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de esta manera simplemente fx es igual

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al término constante a 0 entre 2 más la

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sumatoria desde uno hasta infinito

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dehaene coseno de mx más bnc no de ley

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es la función es una función cualquiera

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mientras esté definida desde menos

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pick-up y puede ser expresada en serie

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de fourier como la que tenemos aquí

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ok entonces bueno para que exista la

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serie de fourier se puede probar que

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siempre y cuando f x tenga un solo

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número finito de discontinuidades

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es decir puede ser las incluso la

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función discontinua productiva un número

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finito y que un número tenga también un

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número finito de máximos y mínimos en el

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intervalo de menos pi y si está integral

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de menos pijamas pide el valor absoluto

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de fx diferencial de x es finita que

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este valor me dio un valor finito

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entonces una expansión de series de

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fourier siempre es posible

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otra manera para esa base de fourier si

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se introduce un ángulo de fase la serie

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fx la serie de la función puede

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expresarse como fx el término constante

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un término constante un término a uno

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coseno de x más de uno más a dos el

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argumento de 2x más fi 2 y así

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sucesivamente a eneko seno de nx

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tras expresar en funciones de términos a

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n

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que estos a n son la magnitud como la

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magnitud como obtengo observadores a n

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simplemente es la raíz del terminaba en

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al cuadrado más la suma de vn al

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cuadrado y el ángulo es igual a la

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tangente de menos bn en crea en mental

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para esto es la magnitud y está la fácil

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lo mismo que para un número complejo es

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más común pero muchísimo más común

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expresar la serie de furia de esta

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manera de expresar la de esta otra forma

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pero se puede no ésta esté casado que

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únicamente puede hacer de esta manera

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puede expresarse también en función de

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cosenos como los que tenemos más bien en

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función de ángulos y magnitudes como los

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que tenemos ahí ok pero entonces vean

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que aquí tenemos una serie de términos a

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0 a n b n como obtener esos términos a 0

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b n iv en web

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no vamos a meternos mucho en la

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matemática de cómo se extrajo vamos

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vamos a exponer la fórmula para obtener

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a 0 a 0 es igual a 1 entre pib

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la integral de pick up y de la función

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fx para hacer para n es uno en pib

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por la integral de menos pin-up y de la

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función

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fx coseno ndx diferencial x para jaime b

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n es 1 en fin

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de la integral de menos pi pi de fx en

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nx diferencial de x

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y una función está definida en un

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intervalo de 0 a 2

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simplemente se cambia el intervalo en

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lugar de ser m

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ahora va a ser desde 0 a 2 pib tanto

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para n b n lo mismo para a 0 ok es le

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repito simple cuestión de nomenclatura

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del autor que vean con el libro puede

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ser de 0 a 2 pide menos se va de cero a

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t que sería el periodo de menos de

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medios ante medios

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cada autor le va a dar un diferente

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periodo pero en general la forma para

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obtenerlas los términos de fourier son

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iguales que estos vamos a hacer un

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ejemplo rápido de ejemplo encontrar la

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expansión de fourier de la función

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mostrada en la figura cuál es la función

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esta del valor desde menos pick-up y en

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la función vale 1 y desde cero no perdón

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desde menos pi a 0 vale 1 y desde cero

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api vale menos 1 dada por lo que tenemos

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aquí en esta función está expresada de

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esta manera de lo que les acabo de decir

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dado de manera matemática entonces vamos

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a obtener los términos a 0 a n

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y viene a cero primero obtención de

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acero es acero uno en fin la integral de

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menos pick up y de la función fx la

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función fx es la que tengo yo aquí ok

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entonces a 01 en pin sustituyó la

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función que está definida desde menos a

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0 como uno y para el intervalo de 0 a

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pie está definida como menos 1

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simplemente estoy sustituyendo nada más

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el valor de la función en la forma de

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para obtener a 0 ok entonces aplicó la

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integral simplemente y me da este

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resultado que yo tengo aquí 1 mbit x con

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los intervalos desde menos pi a 0 y

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menos uno en pi de x desde cero hasta

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pib aplicó los límites

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voy a tener esto que tengo aquí 1 impi x

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0

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bueno menos por menos da más y menos 10

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me voy a quedar con el resultado va a

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ser entre pitt menos 7 p esto es una

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pero eso no me va a dar 0 es decir el

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término a 0 es igual a cero en esto

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vamos a obtener los siguientes términos

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el término n obtención de anne la

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expresión para obtener n estã n igual a

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1 del pib de la inter por la integral de

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menos pin-up y de la función

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fx multiplicada por un coseno en x

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diferencial de x hagamos el integral

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bueno primero sustituyamos a n

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es igual de multiplicar 1 por la

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integral de menos 0 a piqué es lo que

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está indefinida la función de fx vale 1

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de menos 0 x coseno de nx diferencial de

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x para el intervalo desde cero

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api vale la función menos uno entonces

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es menos uno por pio x está integrado en

play07:47

x

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sustituir aplicamos la integral al

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siguiente paso resolvemos literales 1 en

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el pin en el seno de nx definida desde

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-0 desde menos vía 0 -1 en el 'pit seno

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de nx de 0

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api ok aplicamos los límites me va a

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quedar 1 en el pib por el seno de n por

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0 - 0

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dn

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por fin -1 nn pib por el seno de lp dlp

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bueno yo sé siempre que tenga un valor

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bueno primero a kim 0 por en hecho

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cualquier número x seno al 0 y el seno

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de 0 es cero mientras que en ese número

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entero cualquier número pi x

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éste se nos llenó de cualquier tipo va a

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ser cero entonces va a tener 0 - 0 0 - 0

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cualquier igual para aplicar para este

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lado y entonces tengo simplemente que as

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a n también va a valer cero ok

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a 0 y aena han valido 0

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obtención de ven ven ven es igual a 1 en

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ti por la integral de menos pin-up y por

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la de la función f x multiplicada por el

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seno de nx diferencial de x vamos a

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sustituir el valor de fx

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para obtener ven ven es igual a 1 entre

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pin la función fx está definida como uno

play09:23

para intervalo de menos pib a cero y es

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entonces uno entre pido integral 10 de

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enero x para el intervalo de cero aquí

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está definida como menos 1 entonces 1 en

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pie por la integral que tenemos aquí la

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función fx seno ndx diferencial de x

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aplicamos cálculo resolvemos la integral

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y nos queda menos 1 entre en el seno de

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nx con los límites de menos vía 0 +1

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entre n pico seno de nx de 0 a pib lo

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que resolvemos los límites resolvemos

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los límites y nos queda uno en épicos en

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adn por cero menos coseno de menos

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np más 1 benedetti que multiplica coseno

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dnp menos coseno de n cervo ok aquí hay

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dos formas de resolver la banda podría

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resolver resolví de dos formas pero

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una manera directa y otra manera general

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vamos a verlo primero suponiendo que

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todas estas cenas que tengo yo aquí sean

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pares cuando esto sea para este coseno

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de cero es uno bueno de por sí 0 por n

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me va a dar 0 y coseno deseos es 1 pero

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aquí cuando tenga valores dnp impar de

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en impar

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voy a tener menos voy a tener

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1 ok bueno resolviendo todo esto menos 1

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y 1

play10:47

ok lo mismo va a ocurrir para este lado

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que yo tengo aquí me voy a tener menos 1

play10:52

y 1 esto cuando en es impar resuelvo

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algebraica mente esto menos quedan menos

play10:57

12 mp menos dos en 'pop' y me va a

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quedar menos 4 np si y sólo si n es

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impar que va a pasar para cuando en ese

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afán de tener menos uno menos uno más

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uno el 3 por 1 - 1 resolviendo aquí voy

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a sustituir n pares aquí voy a poner sí

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supongo que en spa bueno éste sigue

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siendo uno pero aquí estos valores van a

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cambiar a menos uno por cada uno pero y

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por el signo de aquí es menos no y aquí

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tengo uno y éste que es menos uno

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también pero este signo es uno para n

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pares voy a tener igual a cero es decir

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b n va a ser este valor 4 entre enap y

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cuando en el ceip art y 0 cuando en ese

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par de esas de manera particular podrá

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ver la resuelta de manera general que es

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lo que hice aquí después que es más a lo

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que están acostumbrados 1 entre n pib

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por uno menos coseno dnp que tengo

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simplemente sustituye a este que directo

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este valor cero n por 0 que tengo aquí

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simplemente va a dar 1 y éste lo dejó

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así de manera general eliminó el signo

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bueno no eliminó más bien a como es una

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función par pues entonces realmente da

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lo mismo que tengo yo ok lo mismo ocurre

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aquí coseno

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este bueno aquí en nuevo tendencia de

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eliminar el signo menos y esto que va a

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dar uno que tengo aquí aplicó álgebra

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como reacomodo los términos

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considerando este signo menos me queda

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esto que tengo aquí ahora si aplicó al

play12:29

ser la nada más sumo y me va a quedar 2

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n p x coseno dnp menos 1 entonces por lo

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tanto la función de esta función la

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puedo expresar simplemente como la

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sumatoria que vimos a cero la función de

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esas eo entre dos más la sumatoria de 1

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x 10 x y así sucesivamente hasta el

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infinito expresada de forma en serie

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este cfd x a 0 entre 2 término constante

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más la sumatoria de términos de senos y

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cosenos con los resultados obtenidos

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entonces fx es menos 40 de x más seno de

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3x entre tres más seno de 5x entre 5 más

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la verdad y así es obviamente o de

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manera particular n de la sumatoria

play13:19

desde n igual a 1

play13:21

n igual infinito desde menos cuatro en

play13:24

el seno de mx

play13:25

este es el para en es impar es esta es

play13:28

la forma de expresar esta función esta

play13:31

función puede ser expresada de esta

play13:33

manera o de manera general

play13:36

simplemente fx es la sumatoria desde n

play13:38

igual a 1 hasta n igual con infinito 2

play13:42

en el pico seno de np - 1 x multiplicada

play13:45

por el seno de n por x

play13:49

bueno ya resolvimos un

play13:52

otro ejemplo de ejercicio más que nada

play13:55

tengo una señal dada de esta manera

play13:58

donde desde menos pib hasta 0 es

play14:01

definida como menos x y de 0 a pie está

play14:05

definida como x tal como se muestra aquí

play14:08

encuentren la expansión de julián ya les

play14:10

voy a dar la solución la solución es

play14:12

esta que está aquí ustedes hagan el

play14:13

proceso matemático fx es igual a pie

play14:16

entre 2 más

play14:18

la sumatoria desde n igual a 1 hasta el

play14:21

igual con el infinito de 2n cuadrada

play14:23

pico seno en menos uno por consejo de nx

play14:27

está la solución

play14:33

expansiones de series de foliar de

play14:36

funciones periódicas si las funciones

play14:38

anteriores fueran periódicas cada valor

play14:41

de la función es repetido después de un

play14:44

intervalo 2 pib entonces las expansiones

play14:47

de fourier siguen siendo válidas en el

play14:49

rango en el cual las funciones son

play14:52

periódicas es decir los valores que

play14:55

obtuve es ratito

play14:56

no importa si nada más la función está

play14:58

definida desde - pi pi

play15:01

y el otro vale 0 puedo hacerlo hacer la

play15:05

periódica y estos mismos valores

play15:09

por ejemplo este me sigue representando

play15:13

esta función totalmente periódica aún a

play15:15

pesar de que nada más yo era el secado

play15:16

intervalo de menos día pie este el otro

play15:19

resultado igual que yo obtuve

play15:23

me sigue representando esta señal aún a

play15:25

pesar de que una maleza que da pierde

play15:27

menos pickup y se sigue representando en

play15:29

panamá función totalmente periódica

play15:31

mediante series de fort y el yo puedo

play15:34

expresar una función periódica en

play15:37

componentes de plan de sus diversas

play15:40

componentes las funciones periódicas

play15:43

pueden ser representadas en todo su

play15:44

rango por una serie de fourier tengan

play15:48

muy presente lo más seguro es que es

play15:49

igual y ya lo habían visto

play15:53

funciones pares e impares si fx es una

play15:56

función impar

play15:57

es decir efe - x es igual a menos fx

play16:01

todos los términos a n desaparecen y la

play16:04

serie de fourier consiste solamente de

play16:06

términos seno y fx spark es decir efe -

play16:11

x es igual fx todos los términos bn

play16:14

desaparecen y la serie de furia

play16:16

solamente consiste de términos coseno

play16:20

todas las funciones

play16:22

fx podemos ser capaces de representar

play16:26

las o de expandir las en serie de

play16:28

fourier

play16:30

consisten de la suma de una parte par y

play16:33

una participar es decir vean nuestra

play16:36

serie de furias nuevamente fx presentada

play16:39

por un término constante la parte par

play16:41

que representan los cosenos y la parte

play16:43

impar que representa a los senos

play16:45

regresando un poquito al ejemplo que yo

play16:48

tengo aquí si recuerdan a 0 ya n eran

play16:53

igual a 0 entonces si esto es igual a 0

play16:55

quiere decir que mi función era impar

play16:58

ésta por cierto va a ser una función

play17:00

imparte esta va a ser una función para

play17:02

una forma rápida no sé es lo mejor ya la

play17:05

saben de de la diferencia entre una

play17:08

función par y par

play17:10

pongan sobre el eje que imagines un

play17:14

espejo y si el reflejo que tengo aquí lo

play17:18

que tengo de este lado es igual entonces

play17:20

se reflejan de igual manera es una

play17:22

función para estrella donde espejo y

play17:24

vería exactamente lo mismo entonces una

play17:25

función para para las funciones impares

play17:29

a darme cuenta que el espejo ya sea así

play17:31

o así y si se refleja esta señal en el

play17:34

otro cuadrante opuesto ya sea de aquí

play17:36

acá ahora que acá puedo decir que es una

play17:38

función este impase bueno es una manera

play17:41

rápida hasta ahorita siempre me ha

play17:44

funcionado para las de manera rápida ver

play17:46

si es paro y paz sin necesidad de

play17:48

acordarme si ese fx igual a menos fx

play17:52

vamos a ver estas señales

play17:56

resolvimos hace ratito esta de aquí la

play18:00

resolvimos y llegamos a su solución que

play18:04

era esta que yo tengo aquí son una serie

play18:09

decir una sumatoria de diferentes

play18:11

componentes que tengo yo aquí son

play18:14

diferentes vean es un seno multiplicado

play18:19

todo esto sería la amplitud de una señal

play18:22

por el seno y aquí está su argumento nx

play18:27

y va va a variar obviamente va a variar

play18:30

tanto la amplitud como el argumento

play18:33

conforme vaya variando el valor del

play18:35

desde 123 hasta el infinito

play18:39

ok aquí tengo las diferentes componentes

play18:42

de esta señal

play18:45

aquí nada más aquí 10 bueno no sé si se

play18:47

alcanzan a ver las 10 creo que no se ven

play18:49

algunas cuantas las diez primeras

play18:52

componentes es decir a esta función nada

play18:55

más le saqué las primeras cuando en es

play18:57

igual a 1 cuando no es igual a 2 a 3 a 4

play18:59

5 6 hasta 10 obtuvo en las primeras 10

play19:02

millones estas funciones que tengo aquí

play19:05

en estas funciones seno que están aquí

play19:07

las 10 ok

play19:09

estas 10

play19:11

si yo lo asumo si yo sumo las 10 me va a

play19:15

dar una silla como ésta es decir si

play19:19

recuerdan muy parecida a ésta que ya

play19:23

calculamos que está que es la fuerte

play19:24

fueran tuvimos el ejemplo son las 10

play19:27

señales las 10 componentes las sumo y me

play19:31

da una señal parecida está vean que no

play19:32

[Música]

play19:34

no está también definida aquí en estas

play19:37

partes pero pueden distinguirse más o

play19:40

menos qué es un pulso cuadrado ok si yo

play19:43

lo aumentó más componentes si yo en

play19:45

lugar de usar 10 que en este caso se

play19:47

diese utilizo 30 ya se define un poquito

play19:52

mejor

play19:52

quizás el pulso que tengo yo aquí sume

play19:55

en esta sumatoria la hice desde 1 hasta

play19:59

en igual a 30 y el resultado es esta

play20:02

señal que tengo aquí ya un poquito más

play20:05

definido el pulso 4 pero aún así no

play20:07

tanto el pulso cuadrado tiene una

play20:10

peculiaridad que está vamos a ver con n

play20:13

igual a 100 100 componentes vean ya se

play20:17

define un poquito más pero sigue

play20:18

teniendo ciertos piquitos aquí

play20:22

para yo poder generar el seno más bien

play20:25

el pulso cuadrado necesito muchísimas

play20:27

componentes en un pulso cuadrado ya

play20:30

luego veremos que sus repercusiones que

play20:32

esto tiene las comunicaciones digitales

play20:34

recuerden que comunicaciones digitales

play20:36

son unos y ser los pulsos cuadrados como

play20:38

éste y con todas las componentes que se

play20:40

tienen es que hay ciertas distorsiones

play20:43

en esta parte en la forma la forma que

play20:47

debería de tener y la forma que en

play20:50

realidad tiene cuando en este caso son

play20:52

100 componentes 100 términos y todos

play20:55

sumados uno con respecto a los por

play20:57

ejemplo en el caso es

play21:00

de la otra

play21:02

en el caso de la señal triangular en

play21:05

este caso igual saqué los primeros 10

play21:09

componentes de la función triangular y

play21:11

son estas que tengo yo aquí son las

play21:13

disfunciones vean obviamente cambia la

play21:16

amplitud pero también está cambiando la

play21:18

frecuencia lo mismo cambio aquí

play21:22

se ve luego luego la amplitud son

play21:24

diferentes de las ciudades pero también

play21:26

está cambiando la frecuencia lo mismo

play21:29

aquí la amplitud de está cambiando

play21:31

quizás nunca manera tener ruta cómo

play21:33

hacer acto pero también está variando la

play21:36

frecuencia sumo estás la suma entre sí

play21:39

que en este caso igual saqué 10 nada más

play21:42

como las primeras 10 y vean que ya se me

play21:44

define más o menos un triangulito como

play21:47

el que tenía yo aquí ya se parece un

play21:49

poquito más a esta quizás con ciertas

play21:53

hasta aquí un poco al lado los picos

play21:56

pero se ve bastante bien la función

play22:01

triangular con 10 componentes ya lo

play22:03

tengo bien más o menos bien definido con

play22:06

más componentes con 30 y consciente lo

play22:09

que tengo aquí primero con 30 y ya se

play22:11

define ya

play22:13

y realmente así a simple vista no no se

play22:16

ve que ya estoy atado sino que ya

play22:18

simplemente es la función triangular y

play22:20

pues consciente realmente entre 100 y 30

play22:24

a simple vista no hay ninguna diferencia

play22:26

con 30 componentes ya puedo generar vean

play22:29

la enorme diferencia a lo que pasa con

play22:33

la trémula y consciente realmente aún

play22:36

nos consigo todavía generar esto que se

play22:40

totalmente

play22:42

plano como yo desearía tienes tus

play22:44

piquitos aquí y que realmente está un

play22:47

poco complejo hacerlos desaparecer

play22:50

tiene un montón de términos pero les

play22:53

digo va a tener repercusiones en las

play22:55

comunicaciones digitales el número de

play22:57

componentes que se necesitan pero

play22:59

entonces bueno por lo mientras ahorita

play23:02

aquí le dejamos y nos vamos

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