积分的符号功能证明

时间:2015-12-12 09:49:18

标签: trigonometry sign proof integral

有人可以在下面证明这个表达吗?我在一篇论文中看到了这一点,试图看看它来自哪里。

integral(sign(A*w*cos(w*t+phi))*cos(w*t), t, 0, 2*pi/w) = 4/pi*cos(phi)

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

在你复制它时,相等并不成立,但无论如何你都可以计算它。我会给你一些如何进行的提示:

有两种情况:(1)cos(phi) >= 0和(2)cos(phi) < 0。让我们考虑第一个,第二个是类似的。

phi替换为phi - 2kpi,以便-pi < phi - 2kpi <= pi。这样的k存在是因为cos(phi) >= 0。你的表达结果不会改变(为什么?)因此我们可以将自己局限于案例-pi < phi <= pi

现在介绍变量u = wt + phi的变化。表达式变为:

sg(Aw)/ w *积分(sg(cos(u))cos(u-phi),u,phi,phi + 2pi)

因此问题减少到计算积分(sg(Aw)/w是常数。)

将积分拆分为三个:

  • I1:从phipi/2
  • I2:从pi/2(3/2)pi
  • I3:从(3/2)piphi+2pi

在第一个时间间隔sg(cos(u)) = 1中,在第二个= -1中,在第三个=-1中。所以,

I1 = integral(cos(u-phi),u,phi,pi/2)
I2 = -integral(cos(u-phi),u,pi/2,(3/2)pi)
I3 = integral(cos(u-phi),u,(3/2)pi,phi+2pi)

我想你可以从这里开始。