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2014年12月1日月曜日

フーリエ変換の結果

\begin{equation} F(k)=\dfrac{1}{\sqrt{2\pi}}\int_{-\infty}^{\infty} f(x)e^{-ikx}dx \end{equation}

で定義されるフーリエ変換の結果を纏めておく。

f(x)=exp(-a|x|) (a>0) の時

\begin{equation} f(x)=e^{-a\left|x\right|} (a>0) \end{equation}
\begin{equation} F(k)=\sqrt{\dfrac{2}{\pi}}\dfrac{a}{a^2+k^2} \end{equation}

f(x)=exp(-a^2x^2) (a>0) の時

\begin{equation} f(x)=e^{-a^2x^2} (a>0) \end{equation}
\begin{equation} F(k)=\dfrac{1}{\sqrt{2a}}e^{-\frac{k^2}{4a}} \end{equation}

f(x)=1/(x^2+a^2) (a>0) の時

\begin{equation} f(x)=\dfrac{1}{x^2+a^2} (a>0) \end{equation}
\begin{equation} F(k)=\sqrt{\dfrac{\pi}{2a^2}}e^{-a\left|k\right|} \end{equation}

2012年5月2日水曜日

簡単に逆三角関数の三角関数を求める方法。

数式いじっているうちに出てきた面白い結果を公開したくなったので、ブログを始めることにしました。それ以上の理由は特にありません。
ブログを始めた理由からして長続きしそうなものではありませんが、少しでも多くの人の役にたってもらえればなぁと思います。

では早速本題です。
みなさんは下記のような形の数式に出会ったことが無いでしょうか?

\sin(\arctan(x))
私はそこそこの頻度でこのような数式を見ている気がします。
こういった三角関数のなかに逆三角関数があるような式は以下のように変形することができます。
\sin(\arctan(x))=\frac{x}{\sqrt{1+x^{2}}}
どうでしょうか、どうしてこうなるか分かりますか?
今回は証明をしませんが、気が向いたら書きたいとおもいます。

別にこれだけならば丸暗記すればいいのですが、他にも以下のようなバリエーションがあります。

\cos(\arctan(x))=\frac{1}{\sqrt{1+x^{2}}}
\cos(\arcsin(x))=\sqrt{1-x^{2}}
\tan(\arcsin(x))=\frac{x}{\sqrt{1-x^{2}}}
\sin(\arccos(x))=\sqrt{1-x^{2}}
\tan(\arccos(x))=\frac{\sqrt{1-x^{2}}}{x}
はい、普通の方法ではとても覚えられません。

ですが、ある方法を使えば簡単に覚えることができます。