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Rechner für Fourier-Reihen-Koeffizienten

a₀, aₙ und bₙ über eine beliebige Periode, exakt per partieller Integration bei polynomialem f und sonst per Gauß–Legendre-Quadratur, mit der abgeschnittenen Reihe im Vergleich zu f, sodass das Gibbssche Überschwingen sichtbar wird.

FFT-Rechner (schnelle Fourier-Transformation)Radix-2-FFT nach Cooley–Tukey für reelle oder komplexe Abtastwerte (3+4i, −2i): Betrag, Phase, Frequenzlinien und Balkendiagramm, mit Hann-, Hamming- und Blackman-Fenstern samt Korrektur des kohärenten Gewinns und korrekt verdoppelten einseitigen Linien außer Gleichanteil und Nyquist.Maclaurin-Reihen-RechnerDie Taylorreihe um 0 für zwölf Standardfunktionen — sin, cos, eˣ, ln(1+x), √(1+x), arcsin, arctan und mehr — mit exakten Brüchen wie 1/120, allgemeinem Glied und dem Fehler an einer gewählten Stelle x.Taylorreihen-RechnerGib ein beliebiges f(x) ein — tan(x), sqrt(1+x), ln(1+x), exp(x)/cos(x) — wähle den Entwicklungspunkt und erhalte exakte rationale Koeffizienten bis Ordnung 20, die Ableitungen f⁽ⁿ⁾(a) und das erkannte allgemeine Glied.Rechner für unendliche ReihensummenZehn klassische Familien — geometrisch, p-Reihe, Teleskop, alternierend harmonisch, Leibniz, Basel, Σ1/n! — mit geschlossener Form (π²/6, ln 2, π/4, e), Konvergenzbedingung und Partialsummen.Potenzreihen-RechnerEntwickle eˣ, sin, cos, ln, √x, arctan und sechs weitere um jeden Punkt a — mit exakten Bruchkoeffizienten, allgemeinem Glied und Konvergenzintervall samt beiden Rändern.Rechner für Konvergenzkriterien von ReihenWähle eine Reihe und sieh, welches Kriterium entscheidet — p-Reihe, Quotient, Wurzel, Leibniz, Cauchysche Verdichtung, Grenzwertvergleich — samt Grenzwert und ob die Konvergenz absolut oder bedingt ist.Antilogarithmus-Rechner (Umkehrlogarithmus)Der Antilogarithmus macht den Logarithmus rückgängig: antilog_b(y) = bʸ, also log_b(bʸ) = y. Wähle Basis 10, e, 2 oder eine eigene, gib den Exponenten ein, und das Ergebnis kommt mit ausgeschriebener Umkehrbeziehung und geprüftem Hin- und Rückweg zurück. Basen kleiner oder gleich null sowie Basis 1 werden mit Begründung abgelehnt.Bernoulli-DifferentialgleichungslöserLöst y′ + P(x)y = Q(x)yⁿ, indem die Substitution v = y^(1−n) gezeigt wird, die sie in eine lineare Gleichung überführt, und anschließend integriert wird. Die beiden entarteten Fälle werden eigens behandelt: n = 0 ist bereits linear, n = 1 ist separabel.

Rechner für Fourier-Reihen-Koeffizienten kannst du kostenlos und beliebig oft direkt auf dieser Seite nutzen. Zu finden ist es unter Analysis, mit FFT-Rechner (schnelle Fourier-Transformation) und Maclaurin-Reihen-Rechner für die benachbarten Fälle.

So funktioniert's

  1. Öffne das Tool — ohne Anmeldung oder Installation.
  2. Gib deine Daten ein oder passe die verfügbaren Optionen an.
  3. Erhalte dein Ergebnis sofort und kopiere oder lade es herunter.

Häufige Fragen

Was ist Rechner für Fourier-Reihen-Koeffizienten?

a₀, aₙ und bₙ über eine beliebige Periode, exakt per partieller Integration bei polynomialem f und sonst per Gauß–Legendre-Quadratur, mit der abgeschnittenen Reihe im Vergleich zu f, sodass das Gibbssche Überschwingen sichtbar wird.

Wann brauche ich das konkret?

Eine von Hand berechnete Ableitung oder ein Integral prüfen, Wendepunkte finden und eine numerische Antwort erhalten, wenn keine geschlossene Form existiert.

Was ist der häufigste Fehler?

Über eine Unstetigkeit hinweg integrieren, als gäbe es sie nicht. Ein numerisches Verfahren liefert bereitwillig einen endlichen Wert für ein divergentes Integral — prüfe den Definitionsbereich.

Worin unterscheidet sich Rechner für Fourier-Reihen-Koeffizienten von FFT-Rechner (schnelle Fourier-Transformation)?

Sie liegen nah beieinander, beantworten aber verschiedene Fragen. FFT-Rechner (schnelle Fourier-Transformation): radix-2-FFT nach Cooley–Tukey für reelle oder komplexe Abtastwerte (3+4i, −2i): Betrag, Phase, Frequenzlinien und Balkendiagramm, mit Hann-, Hamming- und Blackman-Fenstern samt Korrektur des kohärenten Gewinns und korrekt verdoppelten einseitigen Linien außer Gleichanteil und Nyquist. Nimm das, was zu deinem Ausgangspunkt passt — beide sind kostenlos.

Gibt es ein Werkzeug für den nächsten Schritt?

Maclaurin-Reihen-Rechner ist das nächstliegende danach: Die Taylorreihe um 0 für zwölf Standardfunktionen — sin, cos, eˣ, ln(1+x), √(1+x), arcsin, arctan und mehr — mit exakten Brüchen wie 1/120, allgemeinem Glied und dem Fehler an einer gewählten Stelle x.

Was lohnt sich sonst noch daneben offen zu haben?

Taylorreihen-Rechner und Rechner für unendliche Reihensummen — sie tauchen in derselben Aufgabe oft genug auf, um einen zweiten Tab zu verdienen.

Woher stammen die Daten?

Symbolische Ergebnisse sind exakt; numerische stammen aus adaptiver Quadratur oder einem Standard-Schrittverfahren, das Werkzeug nennt es. Wo beide vorliegen: vergleichen — eine große Lücke zeigt ein schlecht konditioniertes Problem.

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ErklärungDieselben drei Temperaturen ergeben drei verschiedene VariationskoeffizientenFür 2, 4, 4, 4, 5, 5, 7, 9 beträgt der Variationskoeffizient 42,76 %. Er ist das richtige Werkzeug, um Streuung über verschiedene Skalen zu vergleichen — und völlig falsch für jede Skala, deren Null per Konvention gewählt wurde.ErklärungFedern in Reihe verhalten sich wie Widerstände parallelZwei 500-N/m-Federn hintereinander ergeben 250 N/m, nebeneinander 1.000. Unter derselben Last von 50 N sind das 0,2 m Weg gegen 0,05 m und 5 Joule gespeichert gegen 1,25.ErklärungKondensatoren in Reihe: Der kleinste entscheidet — und stirbt dann100, 220 und 330 µF in Reihe ergeben 56,9 µF — weniger als der kleinste. Schalte 100 µF und 1 µF in Reihe: Die Summe ist 0,99 µF, und der kleine trägt 99 % der Spannung.ErklärungWiderstände in Reihe und parallel: die Formeln — und die drei Dinge, die sie verschweigenReihe addiert, parallel addiert Kehrwerte — das ist der leichte Teil. Was Leute stolpern lässt: welches Glied das Ergebnis beherrscht, warum zwei 5-%-Widerstände parallel immer noch 5 % sind, und warum der kleinste Widerstand eines Parallelpaars den größten Leistungsanteil trägt.AnleitungWie man den Vorwiderstand einer LED berechnetDimensioniere den Vorwiderstand jeder LED mit einer Formel: R = (Vs − Vf) / I. Folge den Schritten, einem 5-V-Beispiel, und wähle den richtigen Widerstand.ErklärungDas Schubfachprinzip beweist, dass etwas existiert, ohne es zu findenZehn Gegenstände in drei Fächern erzwingen vier in einem davon. 367 Menschen erzwingen einen gemeinsamen Geburtstag. Keine der Aussagen sagt, welches Fach oder welches Paar.