Deret Fourier dan Transformasi Fourier

dokumen-dokumen yang mirip
ANALISIS FOURIER. Kusnanto Mukti W./ M Jurusan Fisika Fakultas MIPA Universitas Sebelas Maret. Abstrak

5.1 Fungsi periodik, fungsi genap, fungsi ganjil

4. Deret Fourier pada Interval Sebarang dan Aplikasi

T E K U K A N. Gambar 7.1. Pembebanan Normal Negatif

Deret Fourier. (Pertemuan XI) Dr. AZ Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya. Fungsi Genap dan Fungsi Ganjil

Jl. Ganesha No. 10 Bandung, Telp. (022) , , Fax. (022) Homepage :

(b) Tekuk Gambar 7.1. Pembebanan Normal Negatif

BAB IV DERET FOURIER

Jawaban Tugas 02 Program Pendidikan Fisika. [Setiya Utari]

PENENTUAN CADANGAN PREMI MENGGUNAKAN METODE FACKLER PADA ASURANSI JIWA DWI GUNA

PERHITUNGAN CADANGAN PADA ASURANSI JIWA BERJANGKA MENGGUNAKAN METODE FACKLER DENGAN PRINSIP PROSPEKTIF

Persamaan Differensial Biasa

MATERI 4 MATEMATIKA TEKNIK 1 DERET FOURIER

ANALISIS DERET FOURIER UNTUK MENENTUKAN PERSAMAAN FUNGSI GELOMBANG SINUSOIDAL ARUS AC PADA OSILOSKOP

V. FUNGSI TRIGONOMETRI DAN FUNGSI INVERS TRIGONOMETRI

FOURIER Oktober 2014, Vol. 3, No. 2,

PENENTUAN MOMEN INERSIA BENDA TEGAR DENGAN METODE BANDUL FISIS. Stepanus Sahala S. Prodi Pend. Fisika, Jurusan PMIPA FKIP Untan.

4. Deret Fourier pada Interval Sebarang dan Aplikasi

DERET FOURIER DAN APLIKASINYA DALAM FISIKA

Soal-Soal dan Pembahasan SNMPTN Matematika IPA Tahun Pelajaran 2010/2011 Tanggal Ujian: 01 Juni 2011

AB = c, AC = b dan BC = a, maka PQ =. 1

Antiremed Kelas 12 Matematika

INTISARI KALKULUS 2. Penyusun: Drs. Warsoma Djohan M.Si. Open Source. Not For Commercial Use

1. Dengan merasionalkan penyebut, bentuk sederhana dari adalah... D E

Aplikasi Deret Fourier (FS) Deret Fourier Aplikasi Deret Fourier

Pembahasan SNMPTN 2011 Matematika IPA Kode 576

BAB. 6 DINAMIKA ROTASI DAN KESETIMBAGAN BENDA TEGAR A. MOMEN GAYA DAN MOMEN INERSIA

PENGATURAN FUNGSI PENYERAPAN DARI MODEL DIFUSI KADAR AIR PENYIMPANAN PADI DENGAN METODE BEDA HINGGA SKEMA IMPLISIT

FUNGSI DAN GRAFIK FUNGSI

Modul Praktikum Fisika Matematika: Mengukur Koefisien Gesekan pada Osilasi Teredam Bandul Matematika.

FUNGSI Matematika Industri I

Pembahasan Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN)

MACLAURIN S SERIES. Ghifari Eka

ANALISIS DANA TABARRU ASURANSI JIWA SYARIAH MENGGUNAKAN PERHITUNGAN COST OF INSURANCE

16. INTEGRAL. A. Integral Tak Tentu 1. dx = x + c 2. a dx = a dx = ax + c. 3. x n dx = + c. cos ax + c. 4. sin ax dx = 1 a. 5.

DERET FOURIER. 1. Pendahuluan

Pembahasan Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) Bidang Matematika. Kode Paket 634. Oleh : Fendi Alfi Fauzi 1. x 0 x 2.

log2 PEMBAHASAN SOAL TRY OUT = = 2 1 = 27 8 = 19 Jawaban : C = = = 2( 15 10) Jawaban : B . 4. log3 1 2 (1) .

INTEGRAL (ANTI DIFERENSIAL) Tito Adi Dewanto S.TP

JEMBATAN WHEATSTONE. , r KEGIATAN BELAJAR 2 A. LANDASAN TEORI

Pembahasan Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN)

PEMODELAN TARIKAN PERJALANAN PADA RUMAH SAKIT DI KOTA PADANG

D. (1 + 2 ) 27 E. (1 + 2 ) 27

2009 ACADEMY QU IDMATHCIREBON

INTISARI KALKULUS 2. Penyusun: Drs. Warsoma Djohan M.Si. Open Source. Not For Commercial Use

15. TURUNAN (DERIVATIF)

Kurikulum 2013 Antiremed Kelas 11 Matematika

SOAL UN DAN PENYELESAIANNYA 2007

ISTIYANTO.COM. memenuhi persamaan itu adalah B. 4 4 C. 4 1 PERBANDINGAN KISI-KISI UN 2009 DAN 2010 SMA IPA

Materi W8e TRIGONOMETRI 1. Kelas X, Semester 2. E. Grafik Fungsi Trigonometri.

Teknik pengintegralan: Integral parsial (Integral by part)

Departemen Pendidikan Nasional TRY OUT I MKKS DKI JAKARTA UJIAN NASIONAL Tahun Pelajaran

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

PEMERINTAH KABUPATEN KEDIRI DINAS PENDIDIKAN SMA NEGERI 1 KANDANGAN JL. Hayam Wuruk No. 96 telp Kandangan

C.1 OSILASI GANDENG PEGAS

Kunci Jawaban Quis 1 (Bab 1,2 dan 3) tipe 1

Ujian Akhir Nasional Tahun Pelajaran 2002/2003

Soal UN 2009 Materi KISI UN 2010 Prediksi UN 2010

Gambar 3.1 Lokasi Museum Konperensi Asia Afrika Sumber :

PREMI DANA PENSIUN DENGAN METODE ENTRY AGE NORMAL PADA STATUS GABUNGAN BERDASARKAN DISTRIBUSI EKSPONENSIAL

Persamaan Diferensial

1. Agar F(x) = (p - 2) x² - 2 (2p - 3) x + 5p - 6 bernilai positif untuk semua x, maka batas-batas nilai p adalah... A. p > l B. 2 < p < 3 C.

Suku Banyak Chebyshev

BAB II KAJIAN TEORI. dalam penulisan bab III. Materi yang diuraikan berisi tentang definisi, teorema,

Matematika I: APLIKASI TURUNAN. Dadang Amir Hamzah. Dadang Amir Hamzah Matematika I Semester I / 70

Teori Efektif Energi Rendah dan Kosmologi Braneworld

Pembahasan Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN)

Catatan Kuliah KALKULUS II BAB V. INTEGRAL

SYARAT DIRICHLET. 1, 1 < t < 0

Fungsi dan Grafik Diferensial dan Integral

D. 90 meter E. 95 meter

SMA/MA MATEMATIKA FISIKA KIMIA BIOLOGI BAHASA INDONESIA BAHASA INGGRIS

SOAL DAN PEMBAHASAN UJIAN NASIONAL SMA/MA IPA TAHUN PELAJARAN 2008/2009

Pembahasan Matematika IPA SIMAK UI 2009

Bab III Studi Kasus Model Double Decrement

BAB III METODE PENELITIAN

Ujian Nasional. Tahun Pelajaran 2010/2011 IPA MATEMATIKA (D10) UTAMA. SMA / MA Program Studi

UN MATEMATIKA IPA PAKET

TABEL MORTALITAS. Ratna Novitasari, S.Si., M.Si. Jurusan Matematika Universitas Diponegoro

Deret Fourier untuk Sinyal Periodik

TRY OUT MATEMATIKA PAKET 3B TAHUN 2010

SOAL UN DAN PENYELESAIANNYA 2009

INDIKATOR 10 : Menyelesaikan masalah program linear 1. Pertidaksamaan yang memenuhi pada gambar di bawah ini adalah... Y

Matematika SMA/MA IPA. Nama : No. Peserta : , dan z = 10, maka nilai dari 12 A. 36 B. 25 C D. 1 9 E Jika log 3.

UN SMA IPA 2009 Matematika

SMA / MA IPA Mata Pelajaran : Matematika

Perbandingan trigonometri sin x merupakan relasi yang memetakan setiap x tepat satu nilai sin x yang dinyatakan dengan notasi f : x sinx

SANGGAR 14 SMA JAKARTA TIMUR

Hendra Gunawan. 25 September 2013

Turunan Fungsi Aljabar. , karena melengkung maka

BAB III OBJEK DAN METODE PENELITIAN

TRANSFORMASI FOURIER QUATERNION

MINGGUKE KE-5. Learning Outcome:

PENYELESAIAN PERSAMAAN DIFFERENSIAL ORDE 1 - I

PILIHLAH SALAH SATU JAWABAN YANG BENAR

Soal Ujian Nasional Tahun 2007 Bidang Matematika

Mata Pelajaran : MATEMATIKA. menit

Matematika EBTANAS Tahun 1991

LUAS DAERAH DI BAWAH KURVA SUATU FUNGSI

BERANDA SK/KD INDIKATOR MATERI LATIHAN UJI KOMPETENSI REFERENSI PENYUSUN SELESAI. Matematika SMA YPHB KOTA BOGOR

Transkripsi:

Bab 6 caku fi58 by khbasar; sem 2-2 Deret Fourier dan Transformasi Fourier 6. Fungsi Periodik Suatu fungsi dikatakan periodik jika niai fungsi tersebut beruang untuk seang besaran tertentu. Secara definisi, dapat dikatakan bahwa suatu fungsi f(x) disebut periodik jika f(x+p) f(x) untuk setiap x; biangan p disebut sebagai perioda. Misanya fungsi f(x) sin x periodanya adaah ( karena ) x sin(x+) sinx. Secara umum diperoeh perioda dari fungsi sin T adaah T. Gerak benda yang dinyatakan daam gerak harmonik sederhana (simpe harmonic motion) dapat dinyatakan daam bentuk fungsi sinus ataupun fungsi cosinus. Teah diuraikan disinggung sebeumnya bahwa biangan kompeks (diagram Argand) dapat juga digunakan untuk menyatakan posisi benda. Hubungan antara penuisan biangan kompeks dengan sinus dan cosinus juga teah dibahas pada BAB V, yaitu yang dapat dituiskan daam bentuk z x+iy A(cosωt+sinωt) Ae iωt (6.) 6.2 Niai Rata-rata suatu Fungsi Konsep niai rata-rata suatu fungsi serupa dengan konsep rata-rata suatu kumpuan biangan. Bia terdapat sekumpuan biangan, maka niai rata-rat biangan tersebut adaah diperoeh dengan menjumahkan biangan-biangan tersebut kemudian membaginya dengan banyaknya biangan yang dijumahkan. Demikian hanya dengan rata-rata suatu fungsi f(x). Misakan ingin 7

8 Deret Fourier dan Transformasi Fourier dicari rata-rata suatu fungsi f(x) daam seang interva antara x a sampai x b. Rata-rata tersebut dapat diperoeh dengan menjumahkan niai fungsi f(x) di setiap niai x kemudian membaginya dengan banyaknya x. Seperti hanya konsep integra sebagai penjumahan strip-strip di bawah suatu fungsi sebagaimana yang teah di bahas pada BAB IV, maka penjumahan fungsi daam konsep rata-rata juga dinyatakan daam bentuk integra. Dengan demikian rata-rata suatu fungsi f(x) pada interva [a, b] dapat dinyatakan sebagai f(x) [a,b] b a f(x)dx b a (6.2) Tinjau dua buah fungsi yang dinyatakan dengan f(x) sin 2 x dan g(x) cos 2 x. Niai rata-rata fungsi ini untuk interva [,] (satu periode) adaah sin 2 x [,] cos 2 x [,] sin 2 xdx cos 2 xdx Kemudian bia keduanya dijumah, maka akan dapat dinyatakan sin 2 x [,] + cos 2 x [,] (sin 2 x+cos 2 x)dx Karena uas daerah di bawah kurva sin 2 x dan cos 2 x untuk interva [,] adaah sama, berarti dapat diperoeh bahwa sin 2 x [,] cos 2 x [,]. Dengan demikian dapat dinyatakan sin 2 x [,] cos 2 x [,] 2 (6.3) Ha yang sama juga beraku untuk sin 2 nx dan cos 2 nx sin 2 nx [,] cos 2 nx [,] 2 (6.4) 6.3 Koefisien Fourier Tinjau suatu fungsi periodik yang merupakan superposisi dari fungsi-fungsi harmonik sinus dan cosinus daam bentuk f(x) 2 a +a cosx+a 2 cos2x+a 3 cos3x+... +b sinx+b 2 sin2x+b 3 sin3x+... (6.5)

6.3 Koefisien Fourier 9 Karena sin nx dan cos nx mempunyai perioda sebesar, maka berarti fungsi f(x) tersebut juga mempunyai perioda sebesar. Kemudian dengan mengingat beberapa hubungan berikut ini sinmxcosnx [,] sinmxcosnxdx (6.6) caku fi58 by khbasar; sem 2-2 sinmxsinnx [,] sinmxsinnxdx, m n 2, m n, m n cosmxcosnx [,] cosmxcosnxdx, m n 2, m n, m n dx+a +b (6.7) (6.8) Bia f(x) pada persamaan 6.5 dikaikan dengan kemudian diintegrakan pada interva [, ] maka akan diperoeh f(x)dx a cosxdx+a 2 cos2xdx+... 2 yang memberikan f(x)dx a 2 sinxdx+... a f(x) dx (6.9) Kemudian koefisien a dapat diperoeh dengan mengaikan fungsi f(x) dengan cosx au mengintegrakannya daam interva [,] f(x)cosxdx a cosxdx+a cos 2 xdx 2 +a 2 cos2x cosxdx+... +b sinx cosxdx+...

2 Deret Fourier dan Transformasi Fourier dan dengan menggunakan persamaan 6.6-6.8, maka akan diperoeh f(x)cosxdx a cos 2 xdx a 2 atau a f(x)cosxdx Cara yang sama dapat diakukan untuk memperoeh koefisien a n ainnya, yang secara umum memberikan a n f(x)cosnx dx (6.) Seanjutnya bia fungsi f(x) tersebut di atas dikaikan dengan sinx dan kemudian mengintegrakannya pada interva [, ] maka akan diperoeh koefisien b n dengan cara yang sama yaitu yang dapat dinyatakan daam bentuk umum sebagai berikut b n f(x)sinnx dx (6.) Dengan cara seperti yang dijeaskan di atas, maka suatu fungsi periodik dapat diuraikan (dieskpansikan) ke daam suatu deret sinus cosinus yang dikena sebagai deret Fourier. Contoh Suatu fungsi yang dinyatakan dengan f(x) {, < x <,, < x <, uraikanah fungsi f(x) tersebut daam deret Fourier. Untuk mengekspansikan fungsi tersebut berarti harus dicari koefisien a n dan

6.4 Deret Fourier daam Bentuk Kompeks 2 b n yang bersesuaian dengan menggunakan persamaan 6. dan 6.. caku fi58 by khbasar; sem 2-2 a n f(x)cosnx dx [ cosnxdx+ cos nxdx {, untuk n,, untuk n b n f(x)sinnx dx [ sinnxdx+ Dengan demikian diperoeh sin nxdx, untuk n genap, 2, untuk n ganji n f(x) 2 + 2 ( sinx + sin3x 3 ] cosnxdx ] sinnxdx + sin5x 5 ) +... Uraian deret Fourier dari fungsi f(x) untuk n 3,9dan5 ditunjukkan daam Gambar 6.. Terihat bahwa semakin banyak n yang digunakan, uraian deret Fourier akan semakin mendekati fungsi yang dimaksud. 6.4 Deret Fourier daam Bentuk Kompeks Daam pembahasan tentang biangan kompeks, teah diuraikan bahwa fungsi sinus dan cosinus dapat dinyatakan daam bentuk biangan kompeks yaitu sinnx einx e inx, cosnx einx +e inx 2i 2 (6.2)

22 Deret Fourier dan Transformasi Fourier.2.8.6.4.2 n 3 n 9 n 5-4 -2 2 4 -.2 Gambar 6.: Uraian deret Fourier dari fungsi f(x) untuk n 3,9dan5. Dengan demikian berarti deret Fourier dapat pua dinyatakan daam bentuk fungsi kompeks. f(x) c +c e ix +c e ix +c 2 e 2ix +c 2 e 2ix +... n+ n Tinjau kembai persamaan 6.5 c n e inx (6.3) f(x) 2 a +a cosx+a 2 cos2x+a 3 cos3x+... +b sinx+b 2 sin2x+b 3 sin3x+... a ( ( ) e ix 2 +a +e ix e )+a 2ix +e 2ix 2 +... 2 2 ( ( ) e ix e ix e +b )+b 2ix e 2ix 2 +... 2i 2i Sehingga dapat dituiskan daam bentuk f(x) c +c e ix +c e ix +c 2 e 2ix +c 2 e 2ix +c 3 e 3ix +c 3 e 3ix +... n+ n c n e inx (6.4)

6.4 Deret Fourier daam Bentuk Kompeks 23 caku fi58 by khbasar; sem 2-2 Untuk memperoeh koefisien c n cara yang sama juga diakukan sebagaimana ketika menentukan koefisien a n dan b n. Perhatikan integra berikut ini e ikx dx eikx eik e ik (6.5) ik ik Dengandemikianbiafungsif(x)dikaikandengan kemudiandiintegrakan dari x hingga x, maka akan diperoeh f(x)dx c c f(x)dx Seanjutnya bia fungsi f(x) tersebut dikaikan dengan e inx kemudian diintegrakan dari x hingga x, maka akan diperoeh f(x)e inx dx c +c e inx dx+c yang memberikan niai untuk koefisien c n yaitu c n e inx e ix dx+... e inx e ix dx f(x)e inx dx (6.6) Uraian deret Fourier di atas adaah untuk fungsi dengan periode sebesar dengan interva [, ]. Fungsi dengan periode namun dengan interva ainnya yaitu misanya [,] juga mempunyai bentuk ungkapan koefisien a n, b n dan c n yang sama, hanya berbeda pada batas integranya, yaitu a n b n c n f(x)cosnx dx (6.7) f(x)sinnx dx (6.8) f(x)e inx dx (6.9) Bagaimana hanya dengan uraian untuk fungsi yang periodanya tidak sama dengan tapi misakan 2 (baik daam interva [,] ataupun [,2])? Untuk mendapatkan ungkapan koefisien deret Fourier ( daam bentuk yang nx ) ebih umum tersebut perhatikanah bahwa fungsi sin mempunyai perioda sebesar 2, yang dapat ditunjukkan dengan ( n ) ( nx ) ( nx ) sin (x+2) sin +2n sin

24 Deret Fourier dan Transformasi Fourier ( nx ) Demikian juga hanya dengan fungsi cos dan e inx/ yang mempunyai perioda sebesar 2. Dengan demikian f(x) daam persamaan 6.5 diuraikan menggunakan fungsi sinus dan cosinus yang mempunyai perioda 2 sehingga menjadi f(x) 2 a +a cos x +b sin x +a 2 cos x +b 2 sin x +a 3 cos 3x +b 3 sin 3x +... +... (6.2) Demikian juga f(x) pada persamaan 6.3 dapat dituiskan daam bentuk f(x) c +c e ix/ +c e ix/ +c 2 e 2ix/ +c 2 e 2ix/ +... n+ n c n e inx/ (6.2) Kemudian dengan menggunakan beberapa persamaan sebagaimana persamaan 6.6 6.8, namun dengan perioda dan interva yang berbeda sin mx cos nx 2 sin mx sin nx dx 2 cos mx cos nx dx 2 dx (6.22), m n 2 (6.23), m n, m n 2 (6.24), m n Seanjutnya dengan proses yang sama sebagaimana ketika mendapatkan koefisienkoefisien Fourier di atas, maka akan diperoeh (untuk interva [, ]) a n b n c n 2 f(x)cos nx f(x)sin nx dx dx f(x)e inx/ dx (6.25)

6.4 Deret Fourier daam Bentuk Kompeks 25 sedangkan untuk interva [, 2] dapat dinyatakan a n b n c n 2 2 2 2 f(x)cos nx dx f(x)sin nx dx f(x)e inx/ dx (6.26) caku fi58 by khbasar; sem 2-2 Contoh Ekspansikan fungsi berikut daam deret Fourier. f(x) {, < x <,, < x < 2, Fungsi tersebut didefinisikan daam interva [, 2], bia digunakan koefisien c n maka dapat dinyatakan dan juga c n 2 2 f(x)e inx/ dx 2 e inx/ dx+ e inx/ dx 2 2 2 e inx/ dx [ ] e inx/ 2 2 2 in/, n genap in, n ganji 2 (e 2in e in ) 2in c f(x)dx 2 2 Dengan demikian diperoeh f(x) 2 ( e ix/ e ix/ + i 3 e3ix/ ) 3 e 3ix/ +... 2 2 ( sin x + ) 3x sin +... 3 Pot uraian Fourier fungsi tersebut untuk ditunjukkan daam gambar 6.2.

26 Deret Fourier dan Transformasi Fourier.2.8.6.4.2 -.2 n 3 n 7 n 7.5.5 2 2.5 Gambar 6.2: Uraian deret Fourier dari fungsi f(x) untuk n 3,7dan7 dengan. 6.5 Fungsi Genap dan Fungsi Ganji Suatu fungsi f(x) dikatakan sebagai fungsi genap jika f( x) f(x). Misanya adaah f(x) x 2, f(x) cosx dan ain sebagainya. Sedangkan suatu fungsi f(x) dikatakan sebagai fungsi ganji jika f( x) f(x). Contoh fungsi ganji adaah f(x) x, f(x) sinx, f(x) x 3 dan ain sebagainya. Secara grafis fungsi genap ditandai dengan kesimetrian terhadap sumbu vertika sedangkan fungsi ganji ditandai dengan kesimetrian terhadap titik pusat koordinat. Dengan sifat kesimetrian fungsi genap dan fungsi ganji tersebut, maka dapat dituiskan bahwa 2 f(x)dx, jikaf(x)fungsi genap f(x)dx (6.27), jika f(x) fungsi ganji Tinjau suatu fungsi f(x) yang merupakan fungsi ganji dan fungsi ain g(x) yang merupakan fungsi genap. Misakan perkaian kedua fungsi tersebut dinyatakan dengan h(x) f(x)g(x). Dengan menggunakan sifat fungsi ganji dan fungsi genap dapatah dinyatakan bahwa h( x) f( x)g( x) f(x)g(x) h(x) Ha tersebut menunjukkan bahwa hasi perkaian dua fungsi yang berbeda (yang satu fungsi ganji dan yang ain fungsi genap) akan menghasikan fungsi

6.5 Fungsi Genap dan Fungsi Ganji 27 ganji. Sedangkan jika keduanya merupakan fungsi ganji atau keduanya merupakan fungsi genap maka akan diperoeh hasi kai keduanya berupa fungsi genap. Teah diperoeh sebeumnya ungkapan koefisien deret Fourier a n dan b n daam bentuk yang umum sebagaimana dinyatakan daam persamaan 6.25. Daamhainijikaf(x)adaahfungsiganji, makaf(x)cos nx menghasikan fungsi ganji (karena fungsi cosinus adaah fungsi genap) sehingga berdasarkan persamaan 6.27 dapat diperoeh caku fi58 by khbasar; sem 2-2 a n f(x)cos nx dx Sedangkan f(x)sin nx menghasikan fungsi genap, sehingga dengan persamaan 6.27 diperoeh b n f(x)sin nx dx 2 f(x)sin nx Sebaiknya jika f(x) adaah fungsi genap, maka f(x)cos nx menghasikan fungsi genap sehingga berdasarkan persamaan 6.27 dapat diperoeh a n f(x)cos nx dx 2 f(x)cos nx Sedangkan f(x)sin nx menghasikan fungsi ganji, sehingga dengan persamaan 6.27 diperoeh b n f(x)sin nx dx dx dx Jadi dapat disimpukan a n Jikaf(x)fungsi ganji maka b n 2 a Jikaf(x)fungsi genap maka n 2 b n f(x)sin nx f(x)cos nx dx dx (6.28) (6.29)

28 Deret Fourier dan Transformasi Fourier 6.6 Teorema Parseva Tinjau persamaan 6.5, yang dapat dituiskan kembai daam bentuk f(x) 2 a + a n cosnx+ b n sinnx (6.3) Niai rata-rata suatu fungsi daam interva [, ] teah dijeaskan pada bagian awa BAB ini. Bia dicari niai rata-rata dari fungsi [f(x)] 2 untuk seang [, ] maka dapat dituiskan Dengan mengingat bahwa [f(x)] 2 [,] ( 2 a ) 2 [,] 2 a2 n dan (b n sinnx) 2 [,] 2 b2 n, maka dapat dinyatakan [f(x)] 2 dx (6.3) ( 2 a ) 2, (an cosnx) 2 [,] [f(x)] 2 [,] [f(x)] 2 dx ( ) 2 2 a + 2 a 2 n + 2 b 2 n (6.32) Persamaan 6.32 merupakan saah satu bentuk teorema Parseva. 6.7 Transformasi Fourier Deret Fourier sebagaimana yang diuraikan pada bagian terdahuu digunakan untuk mengekspansi suatu fungsi periodik. Bagaimana hanya dengan fungsi nonperiodik? Fungsi nonperiodik dapat dipandang sebagai fungsi periodik dengan periode tak hingga. Tinjau kembai persamaan 6.2 yang menunjukkan uraian deret fourier untuk fungsi yang periodik dengan interva [, ]. Jika digunakan variabe baru ω n n, maka persamaan tersebut dapat dituiskan kembai sebagai f(x) a 2 + a n cosω n x+ n b n sinω n x (6.33) n

6.7 Transformasi Fourier 29 dengan a f(τ) dτ a n f(τ)cosω n τ dτ (6.34) caku fi58 by khbasar; sem 2-2 b n f(τ)sinω n τ dτ sebagaimana persamaan 6.25. Dengan demikian persamaan 6.33 menjadi f(x) 2 Kemudian karena f(τ) dτ + + n n ω ω n+ ω n (n+) maka dapat dituiskan kembai f(x) 2 + ω f(τ) dτ cosω n x n cosω n x sinω n x n f(τ)cosω n τ dτ f(τ)sinω n τ dτ f(τ)cosω n τ dτ +sinω n x ω (6.35) f(τ)sinω n τ dτ Untuk fungsi nonperiodik, sebagaimana teah disebutkan di atas, berarti, dan ω dω. Maka dapat dituiskan f(x) + + cos ωx f(τ)cosωτ dτ +sinωx f(τ)sinωτ dτ dω

3 Deret Fourier dan Transformasi Fourier Jika kemudian digunakan notasi A(ω) + f(τ)cosωτ dτ Maka dapat dinyatakan f(x) B(ω) + A(ω)cosωx dω + f(τ)sinωτ dτ B(ω) sin ωx dω (6.36) Persamaan 6.36 tersebut di atas dikena sebagai ungkapan integra Fourier (Fourier Integra) atau juga sering dinyatakan sebagai transformasi Fourier. Jika f(x) mempunyai sifat sebagai fungsi ganji atau fungsi genap, maka ungkapan integra Fourier dapat menjadi ebih sederhana. Jika f(x) merupakan + + fungsi genap, maka f( x) f(x) dan f(x) dx 2 f(x) dx. Seain itu f(τ)sinωτ menjadi bersifat fungsi ganji sehingga B(ω). Dengan demikian jika f(x) merupakan fungsi genap, maka diperoeh integra Fourier cosinus : f(x) A(ω)cosωx dω A(ω) 2 f(x)cosωx dx (6.37) Sedangkan jika f(x) merupakan fungsi ganji maka f( x) f(x) dan + f(x) dx, seanjutnya f(x)cosωx bersifat fungsi ganji sehingga diperoeh A(ω). Dengan demikian diperoeh ungkapan integra Fourier sinus: Beberapa buku teks menggunakan ungkapan yang sedikit berbeda berkaitan dengan konstanta daam integra Fourier. Misanya daam buku BOAS, ungkapan integra Fourier cosinus dinyatakan sebagai f(x) 2 A(ω)cosωx dω dan A(ω) 2 f(x)cosωx dx

6.7 Transformasi Fourier 3 f(x) B(ω)sinωx dω B(ω) 2 f(x)sinωx dx (6.38) caku fi58 by khbasar; sem 2-2 Integra Fourier dapat juga diungkapkan daam bentuk fungsi eksponen, yaitu daam bentuk Contoh f(x) + C(ω) C(ω)e iωx dω + f(x)e iωx dx Suatu fungsi nonperiodik dinyatakan dengan {, < x < f(x), x > Nyatakanah fungsi tersebut daam bentuk integra Fourier. (6.39) Fungsi f(x) tersebut merupakan fungsi genap, sehingga dapat dinyatakan A(ω) 2 2 sinω ω f(x)cosωx dx 2 f(x) A(ω)cosωx dω cosωx dx 2 [sinω ] ω 2 ( sinω ω ) cosωx dω