serie de taylor e fourier
Em matemática, uma série de Fourier, nomeada em honra de Jean-Baptiste Joseph Fourier (1768-1830), é a representação de uma função periódica (muitas vezes, nos casos mais simples, tidas como tendo período 2π) como uma soma de funções periódicas da forma
que são harmônicas de ei x. De acordo com a fórmula de Euler, as séries podem ser expressas equivalentemente em termos de funções seno e co-seno1 .
Fourier foi o primeiro a estudar sistematicamente tais séries infinitas, após investigações preliminares de Euler, D'Alembert, e Daniel Bernoulli. Ele aplicou estas séries à solução da equação do calor, publicando os seus resultados iniciais em 1807 e 1811, e publicando a sua Théorie analytique de la chaleur em 1822. De um ponto de vista moderno, os resultados de Fourier são algo informais, em boa parte devido à falta de uma notação concisa de funções e integrais nos inícios do século XIX. Mais tarde, Dirichlet e Riemann expressaram os resultados de Fourier com grande precisão e rigor formal.
Muitas outras transformadas de Fourier foram definidas desde então, estendendo a outras aplicações a idéia inicial de representar qualquer função periódica pela sobreposição de harmônicas. A área genérica destes estudos é hoje por vezes definida como a análise harmônica.
Séries de Fourier são formas de representar funções como soma de exponenciais.
As séries de Fourier podem ser calculadas pela forma trigonométrica ou pela forma complexa.
Forma Complexa:
onde:
Forma Trigonométrica:
Sendo:
Então:
onde:
Para funções ímpares , e para funções pares .
Série de Taylor
Em matemática, a série de Taylor é uma série de funções da seguinte forma:
Dito de outra maneira, uma série de Taylor é uma expansão de uma série de funções ao redor de um ponto. Uma série de Taylor de uma dimensão é uma expansão de uma função real ao redor do ponto em que x assume um valor qualquer (digamos, "a"). Neste caso, escrevemos a