周期が2πの周期関数 f(t)に対するフーリエ級数は次のとおりです。[参考文献]Wikipedia:フーリ級数
f (t) = a0/2 + n=1∞ (ancosnt + bnsinnt ) ・・・(式1) an = (1/π)∫-ππ f (t)cosnt dt ( n = 0, 1, 2, 3, ..) ・・・(式2-1)
bn = (1/π)∫-ππ f (t)sinnt dt ( n = 1, 2, 3, ..) ・・・(式2-2)
フーリエ級数を有限項(N)で打ち切ると、関数f(t)の三角関数による近似式が得られます。
f (t) ≒ a0/2 + n=1N (ancosnt + bnsinnt )
次のアプレットは、各種の周期関数(周期:T = 2π)をフーリエ級数展開して、有限項(N)で打ち切った時のグラフを表示するものです。 T1/T は1周期のうち、関数値が0でない区間の比率です。
「任意折線」、「任意曲線」を選択した場合は通過点を左から順にクリックして入力し、「級数展開」ボタンを押します(但し、横軸:0〜T、縦軸:0〜1 の範囲)。