Periyodik fonksiyonlar listesi

Bu, iyi bilinen bazı periyodik fonksiyonların bir listesidir. Sabit fonksiyon f (x) = c, burada c, x'ten bağımsızdır, herhangi bir periyotla periyodiktir, ancak bir "temel periyodu" yoktur. Aşağıdaki fonksiyonlardan bazıları için bir tanım verilmiştir, ancak her fonksiyonun birçok eşdeğer tanımı olabilir.

Düzgün fonksiyonlar

Aksi belirtilmedikçe, listelenen tüm trigonometrik fonksiyonlar 2 π {\displaystyle 2\pi } periyoduna sahiptir. Aşağıdaki trigonometrik fonksiyonlar için:

Un n. üst/alt sayısı,
Bn n. Bernoulli sayısı
Jacobi eliptik fonksiyonlarında, q = e π K ( 1 m ) K ( m ) {\displaystyle q=e^{-\pi {\frac {K(1-m)}{K(m)}}}}
Ad Sembol Formül [nb 1] Fourier Serileri
Sinüs sin ( x ) {\displaystyle \sin(x)} n = 0 ( 1 ) n x 2 n + 1 ( 2 n + 1 ) ! {\displaystyle \sum _{n=0}^{\infty }{\frac {(-1)^{n}x^{2n+1}}{(2n+1)!}}} sin ( x ) {\displaystyle \sin(x)}
cas (matematik) cas ( x ) {\displaystyle \operatorname {cas} (x)} sin ( x ) + cos ( x ) {\displaystyle \sin(x)+\cos(x)} sin ( x ) + cos ( x ) {\displaystyle \sin(x)+\cos(x)}
Kosinüs cos ( x ) {\displaystyle \cos(x)} n = 0 ( 1 ) n x 2 n ( 2 n ) ! {\displaystyle \sum _{n=0}^{\infty }{\frac {(-1)^{n}x^{2n}}{(2n)!}}} cos ( x ) {\displaystyle \cos(x)}
cis (matematik) e i x , cis ( x ) {\displaystyle e^{ix},\operatorname {cis} (x)} cos(x) + i sin(x) cos ( x ) + i sin ( x ) {\displaystyle \cos(x)+i\sin(x)}
Tanjant tan ( x ) {\displaystyle \tan(x)} sin x cos x = n = 0 U 2 n + 1 x 2 n + 1 ( 2 n + 1 ) ! {\displaystyle {\frac {\sin x}{\cos x}}=\sum _{n=0}^{\infty }{\frac {U_{2n+1}x^{2n+1}}{(2n+1)!}}} 2 n = 1 ( 1 ) n 1 sin ( 2 n x ) {\displaystyle 2\sum _{n=1}^{\infty }(-1)^{n-1}\sin(2nx)} [1]
Kotanjant cot ( x ) {\displaystyle \cot(x)} cos x sin x = n = 0 ( 1 ) n 2 2 n B 2 n x 2 n 1 ( 2 n ) ! {\displaystyle {\frac {\cos x}{\sin x}}=\sum _{n=0}^{\infty }{\frac {(-1)^{n}2^{2n}B_{2n}x^{2n-1}}{(2n)!}}} i + 2 i n = 1 ( cos 2 n x i sin 2 n x ) {\displaystyle i+2i\sum _{n=1}^{\infty }(\cos 2nx-i\sin 2nx)} [kaynak belirtilmeli]
Sekant sec ( x ) {\displaystyle \sec(x)} 1 cos x = n = 0 U 2 n x 2 n ( 2 n ) ! {\displaystyle {\frac {1}{\cos x}}=\sum _{n=0}^{\infty }{\frac {U_{2n}x^{2n}}{(2n)!}}} -
Kosekant csc ( x ) {\displaystyle \csc(x)} 1 sin x = n = 0 ( 1 ) n + 1 2 ( 2 2 n 1 1 ) B 2 n x 2 n 1 ( 2 n ) ! {\displaystyle {\frac {1}{\sin x}}=\sum _{n=0}^{\infty }{\frac {(-1)^{n+1}2\left(2^{2n-1}-1\right)B_{2n}x^{2n-1}}{(2n)!}}} -
Ekssekant exsec ( x ) {\displaystyle \operatorname {exsec} (x)} sec ( x ) 1 {\displaystyle \sec(x)-1} -
Ekskosekant excsc ( x ) {\displaystyle \operatorname {excsc} (x)} csc ( x ) 1 {\displaystyle \csc(x)-1} -
Versinüs versin ( x ) {\displaystyle \operatorname {versin} (x)} 1 cos ( x ) {\displaystyle 1-\cos(x)} 1 cos ( x ) {\displaystyle 1-\cos(x)}
Verkosinüs vercosin ( x ) {\displaystyle \operatorname {vercosin} (x)} 1 + cos ( x ) {\displaystyle 1+\cos(x)} 1 + cos ( x ) {\displaystyle 1+\cos(x)}
Koversinüs coversin ( x ) {\displaystyle \operatorname {coversin} (x)} 1 sin ( x ) {\displaystyle 1-\sin(x)} 1 sin ( x ) {\displaystyle 1-\sin(x)}
Koverkosinüs covercosin ( x ) {\displaystyle \operatorname {covercosin} (x)} 1 + sin ( x ) {\displaystyle 1+\sin(x)} 1 + sin ( x ) {\displaystyle 1+\sin(x)}
Haversinüs haversin ( x ) {\displaystyle \operatorname {haversin} (x)} 1 cos ( x ) 2 {\displaystyle {\frac {1-\cos(x)}{2}}} 1 2 1 2 cos ( x ) {\displaystyle {\frac {1}{2}}-{\frac {1}{2}}\cos(x)}
Haverkosinüs havercosin ( x ) {\displaystyle \operatorname {havercosin} (x)} 1 + cos ( x ) 2 {\displaystyle {\frac {1+\cos(x)}{2}}} 1 2 + 1 2 cos ( x ) {\displaystyle {\frac {1}{2}}+{\frac {1}{2}}\cos(x)}
Hakoversinüs hacoversin ( x ) {\displaystyle \operatorname {hacoversin} (x)} 1 sin ( x ) 2 {\displaystyle {\frac {1-\sin(x)}{2}}} 1 2 1 2 sin ( x ) {\displaystyle {\frac {1}{2}}-{\frac {1}{2}}\sin(x)}
Hakoverkosinüs hacovercosin ( x ) {\displaystyle \operatorname {hacovercosin} (x)} 1 + sin ( x ) 2 {\displaystyle {\frac {1+\sin(x)}{2}}} 1 2 + 1 2 sin ( x ) {\displaystyle {\frac {1}{2}}+{\frac {1}{2}}\sin(x)}
Jacobi eliptik fonksiyonu sn sn ( x , m ) {\displaystyle \operatorname {sn} (x,m)} sin am ( x , m ) {\displaystyle \sin \operatorname {am} (x,m)} 2 π K ( m ) m n = 0 q n + 1 / 2 1 q 2 n + 1   sin ( 2 n + 1 ) π x 2 K ( m ) {\displaystyle {\frac {2\pi }{K(m){\sqrt {m}}}}\sum _{n=0}^{\infty }{\frac {q^{n+1/2}}{1-q^{2n+1}}}~\sin {\frac {(2n+1)\pi x}{2K(m)}}}
Jacobi eliptik fonksiyonu cn cn ( x , m ) {\displaystyle \operatorname {cn} (x,m)} cos am ( x , m ) {\displaystyle \cos \operatorname {am} (x,m)} 2 π K ( m ) m n = 0 q n + 1 / 2 1 + q 2 n + 1   cos ( 2 n + 1 ) π x 2 K ( m ) {\displaystyle {\frac {2\pi }{K(m){\sqrt {m}}}}\sum _{n=0}^{\infty }{\frac {q^{n+1/2}}{1+q^{2n+1}}}~\cos {\frac {(2n+1)\pi x}{2K(m)}}}
Jacobi eliptik fonksiyonu dn dn ( x , m ) {\displaystyle \operatorname {dn} (x,m)} 1 m sn 2 ( x , m ) {\displaystyle {\sqrt {1-m\operatorname {sn} ^{2}(x,m)}}} π 2 K ( m ) + 2 π K ( m ) n = 1 q n 1 + q 2 n   cos n π x K ( m ) {\displaystyle {\frac {\pi }{2K(m)}}+{\frac {2\pi }{K(m)}}\sum _{n=1}^{\infty }{\frac {q^{n}}{1+q^{2n}}}~\cos {\frac {n\pi x}{K(m)}}}
Jacobi eliptik fonksiyonu zn zn ( x , m ) {\displaystyle \operatorname {zn} (x,m)} 0 x d t [ dn 2 ( t , m ) E ( m ) K ( m ) ] {\displaystyle \int _{0}^{x}dt\left[\operatorname {dn} ^{2}(t,m)-{\frac {E(m)}{K(m)}}\right]} 2 π K ( m ) n = 1 q n 1 q 2 n   sin n π x K ( m ) {\displaystyle {\frac {2\pi }{K(m)}}\sum _{n=1}^{\infty }{\frac {q^{n}}{1-q^{2n}}}~\sin {\frac {n\pi x}{K(m)}}}
Weierstrass eliptik fonksiyonu ( x , Λ ) {\displaystyle \wp (x,\Lambda )} 1 x 2 + λ Λ { 0 } [ 1 ( x λ ) 2 1 λ 2 ] {\displaystyle {\frac {1}{x^{2}}}+\sum _{\lambda \in \Lambda -\{0\}}\left[{\frac {1}{(x-\lambda )^{2}}}-{\frac {1}{\lambda ^{2}}}\right]} {\displaystyle }
Clausen fonksiyonu Cl 2 ( x ) {\displaystyle \operatorname {Cl} _{2}(x)} 0 x ln | 2 sin x 2 | d x {\displaystyle -\int _{0}^{x}\ln \left|2\sin {\frac {x}{2}}\right|dx} k = 1 sin k x k 2 {\displaystyle \sum _{k=1}^{\infty }{\frac {\sin kx}{k^{2}}}}

Düzgün olmayan fonksiyonlar

Aşağıdaki fonksiyonlar p {\displaystyle p} periyoduna sahiptir ve argüman olarak x {\displaystyle x} alır. n {\displaystyle \lfloor n\rfloor } sembolü n {\displaystyle n} 'nin taban fonksiyonu ve sgn {\displaystyle \operatorname {sgn} } işaret fonksiyonudur.

K, Eliptik integral K(m) anlamına gelir.

Ad Formül Limit Fourier Serileri Notlar
Üçgen dalga 4 p ( x p 2 2 x p + 1 2 ) ( 1 ) 2 x p + 1 2 {\displaystyle {\frac {4}{p}}\left(x-{\frac {p}{2}}\left\lfloor {\frac {2x}{p}}+{\frac {1}{2}}\right\rfloor \right)(-1)^{\left\lfloor {\frac {2x}{p}}+{\frac {1}{2}}\right\rfloor }} lim m 1 zs ( 4 K x p K , m ) {\displaystyle \lim _{m\rightarrow 1^{-}}\operatorname {zs} \left({\frac {4Kx}{p}}-K,m\right)} 8 π 2 n o d d ( 1 ) ( n 1 ) / 2 n 2 sin ( 2 π n x p ) {\displaystyle {\frac {8}{\pi ^{2}}}\sum _{n\,\mathrm {odd} }^{\infty }{\frac {(-1)^{(n-1)/2}}{n^{2}}}\sin \left({\frac {2\pi nx}{p}}\right)} süreksiz birinci türev
Testere dişi dalga 2 ( x p 1 2 + x p ) {\displaystyle 2\left({\frac {x}{p}}-\left\lfloor {\frac {1}{2}}+{\frac {x}{p}}\right\rfloor \right)} lim m 1 zn ( 2 K x p + K , m ) {\displaystyle -\lim _{m\rightarrow 1^{-}}\operatorname {zn} \left({\frac {2Kx}{p}}+K,m\right)} 2 π n = 1 ( 1 ) n 1 n sin ( 2 π n x p ) {\displaystyle {\frac {2}{\pi }}\sum _{n=1}^{\infty }{\frac {(-1)^{n-1}}{n}}\sin \left({\frac {2\pi nx}{p}}\right)} süreksiz
Kare dalga sgn ( sin 2 π x p ) {\displaystyle \operatorname {sgn} \left(\sin {\frac {2\pi x}{p}}\right)} lim m 1 sn ( 4 K x p , m ) {\displaystyle \lim _{m\rightarrow 1^{-}}\operatorname {sn} \left({\frac {4Kx}{p}},m\right)} 4 π n o d d 1 n sin ( 2 π n x p ) {\displaystyle {\frac {4}{\pi }}\sum _{n\,\mathrm {odd} }^{\infty }{\frac {1}{n}}\sin \left({\frac {2\pi nx}{p}}\right)} süreksiz
Darbe dalga H ( cos 2 π x p cos π t p ) {\displaystyle H\left(\cos {\frac {2\pi x}{p}}-\cos {\frac {\pi t}{p}}\right)}

burada H {\displaystyle H} Heaviside basamak fonksiyonu
t atımın 1'de ne kadar kalacağıdır.

t p + n = 1 2 n π sin ( π n t p ) cos ( 2 π n x p ) {\displaystyle {\frac {t}{p}}+\sum _{n=1}^{\infty }{\frac {2}{n\pi }}\sin \left({\frac {\pi nt}{p}}\right)\cos \left({\frac {2\pi nx}{p}}\right)} süreksiz
Genliği A ve periyodu p/2 olan sinüs dalgasının büyüklüğü A | sin π x p | {\displaystyle A\left|\sin {\frac {\pi x}{p}}\right|} 4 A 2 π + n = 1 4 A π 1 4 n 2 1 cos 2 π n x p {\displaystyle {\frac {4A}{2\pi }}+\sum _{n=1}^{\infty }{\frac {4A}{\pi }}{\frac {1}{4n^{2}-1}}\cos {\frac {2\pi nx}{p}}} [2]:p. 193 süreksiz
Sikloid p p cos ( f ( 1 ) ( 2 π x p ) ) 2 π {\displaystyle {\frac {p-p\cos \left(f^{(-1)}\left({\frac {2\pi x}{p}}\right)\right)}{2\pi }}}

verilen f ( x ) = x sin ( x ) {\displaystyle f(x)=x-\sin(x)} ve f ( 1 ) ( x ) {\displaystyle f^{(-1)}(x)} onun gerçek değerli tersidir.

p π ( 3 4 + n = 1 J n ( n ) J n 1 ( n ) n cos 2 π n x p ) {\displaystyle {\frac {p}{\pi }}{\biggl (}{\frac {3}{4}}+\sum _{n=1}^{\infty }{\frac {\operatorname {J} _{n}(n)-\operatorname {J} _{n-1}(n)}{n}}\cos {\frac {2\pi nx}{p}}{\biggr )}}

Burada J n ( x ) {\displaystyle \operatorname {J} _{n}(x)} Birinci tür Bessel Fonksiyonu'dur.

süreksiz birinci türev
Dirac tarağı n = δ ( x n p ) {\displaystyle \sum _{n=-\infty }^{\infty }\delta (x-np)} lim m 1 2 K ( m ) p π dn ( 2 K x p , m ) {\displaystyle \lim _{m\rightarrow 1^{-}}{\frac {2K(m)}{p\pi }}\operatorname {dn} \left({\frac {2Kx}{p}},m\right)} 1 p n = e 2 n π i x p {\displaystyle {\frac {1}{p}}\sum _{n=-\infty }^{\infty }e^{\frac {2n\pi ix}{p}}} süreksiz
Dirichlet fonksiyonu 1 Q ( x ) = { 1 x Q 0 x Q {\displaystyle {\displaystyle \mathbf {1} _{\mathbb {Q} }(x)={\begin{cases}1&x\in \mathbb {Q} \\0&x\notin \mathbb {Q} \end{cases}}}} lim m , n cos 2 m ( n ! x π ) {\displaystyle \lim _{m,n\rightarrow \infty }\cos ^{2m}(n!x\pi )} - süreksiz

Vektör değerli fonksiyonlar

  • Epitrokoid
  • Episikloid (epitrokoidin özel durumu)
  • Limaçon (epitrokoidin özel bir durumu)
  • Hipotrokoid
  • Hiposikloid (hipotrokoidin özel durumu)
  • Spirograf (hipotrokoidin özel durumu)

Çift periyodik fonksiyonlar

  • Jacobi eliptik fonksiyonları
  • Weierstrass eliptik fonksiyonu

Kaynakça

  1. ^ Formüller, Taylor serisi olarak verilmiş veya diğer kayıtlardan türetilmiştir.
  1. ^ Jeremy Orlof. "ES.1803 Fourier Expansion of tan(x)" (PDF). 31 Mart 2019 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. 
  2. ^ Papula, Lothar (2009). Mathematische Formelsammlung: für Ingenieure und Naturwissenschaftler. Vieweg+Teubner Verlag. ISBN 978-3834807571.