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記事No.79158に関するスレッドです

周波数解析について / A
画像のように等しい形が4つ並んでいるグラフについて、周波数成分を求めて頂きたいです。
解答は、f=1000,2000,4000[Hz]と予想しておりますが、フーリエ級数(直流成分、交流成分)やフーリエ変換を用いた解答もございますでしょうか?
面接試験で出題されたのですが、模範解答を見つけることが出来ませんでした。
どうか宜しくお願い申し上げます。

No.79158 - 2021/10/31(Sun) 20:58:56

Re: 周波数解析について / A
記入漏れがございました。
f=3000[Hz]も予想しております。
どうか宜しくお願い申し上げます。

No.79159 - 2021/10/31(Sun) 21:00:35

Re: 周波数解析について / 関数電卓
t 軸上の座標だけではなく,他の2点の座標が与えられないと計算できません。
> 面接試験で出題
どういう回答が要求されているのでしょう? 私なぞ,フーリエ係数を計算せよと言われたら,時間が1時間あっても無理?
面接試験時に課題が渡されて「後日解答を送れ!」ってこと?

No.79160 - 2021/10/31(Sun) 22:18:51

Re: 周波数解析について / A
ご回答を頂きまして、ありがとうございます。
編入学試験の口頭試問で出題がありました。
また、t 軸上の座標のみの問題でした。
解答を再考してみまして、
f=0(直流成分), 1000, 2000, 3000,4000[Hz]
が全てかと予想しておりますが、その他にも周波数成分がございましたら、お教え頂けますと幸いです。

どうか宜しくお願い申し上げます。

No.79171 - 2021/11/01(Mon) 17:42:22

Re: 周波数解析について / 関数電卓
大変失礼致しました。お尋ね1行目の
> 周波数成分を求めて頂きたい
を注視しておらず,「フーリエ係数を求める」ことのみに関心が行っておりました。
周波数成分のみで良いのならば,
> 他の2点の座標
はいりません。
先ずは, こちら をご覧下さい。
この記事の P.31 の三角波は P.33 にあるように逐次級数展開でき,数学的にはいくらでも大きい周波数成分をもちます。しかしながら高次項は n=3, 10, 100 と大きくなるに従い急速に小さくなります(グラフ参照)。
したがって,工学のような実用上の場面では「高次項の影響は誤差の範囲」と考え,n=3, 4 くらいは取り上げても それ以上は無視,とする場合が多いです。
ということで,お尋ねの問題では,基本周期が 0.001[s],基本周波数が 1000[Hz] ですから
> f=0(直流成分), 1000, 2000, 3000,4000[Hz]
で正解です。
それにしても,面接の口頭試問でこんな 条件反射的な回答 を要求するんだ?!!

No.79174 - 2021/11/01(Mon) 19:16:49

Re: 周波数解析について / A
関数電卓様

ご返信が大変遅れてしまいまして、申し訳ございません。
この1週間は多忙でありましたため、休日のご返信となってしまいました。

ご丁寧に資料までもご解説頂きまして、誠にありがとうございます。
とても分かりやすく、ご説明頂いた内容も理解することが出来ました。

数学的には,いくらでも大きい周波数成分をもつため、
丁寧な解答としては、
「f=0(直流成分),1000, 2000, 3000, 4000, ・・・(1000の整数倍)[Hz]」
でありますが、高次項の影響は誤差の範囲であるため、
「f=0(直流成分),1000, 2000, 3000, 4000[Hz]」
でも正解となるということですね。


お忙しい中、お時間を頂くことは大変申し訳ないのですが、
最後にもう少しだけお聞きさせて頂けますと幸いです。

試験では、私は「基本周波数が1000[Hz]」とのみ答えました。
この場合、f=1000, 2000, 3000, 4000, ・・・(1000の整数倍)を解答出来たことになりますか?
(そのつもりで答えたのですが、念のためお聞きさせていただきたく思います。)

また、その場合、私の誤答箇所は f=0[Hz] のみかと思います。
「f=0(直流成分),1000, 2000, 3000, 4000, ・・・(1000の整数倍)[Hz]」を100点満点とすると、
関数電卓様は、私の解答「基本周波数が1000[Hz]」 に何割ほどの点数を与えますか?
(国立大学の試験でしたが、数学はこの1問だけでありました。)

どうか宜しくお願い申し上げます。

No.79273 - 2021/11/07(Sun) 19:39:25

Re: 周波数解析について / 関数電卓
A さんが受けた口頭試問では,どのような質問・回答のキャッチボールがあったのでしょうか?

私が面接官だったとしたら,試問で
(1) フーリエ級数とな何ですか? 簡潔に答えなさい。
(2) フーリエ級数の周波数成分とは何ですか?
(3) (グラフを見せて) この関数をフーリエ級数に展開したとき,周波数成分を答えなさい。

のように回答者を誘導します。
面接の目的は,緊張している受験者から「持てる力を引き出す」ことですから。

> 私の解答「基本周波数が1000[Hz]」
に対しては,
「もう少し詳しく言うとどうですか?」
のように,追加回答を促します。ですので,
> 何割ほどの点数を与えますか?
なんとも言えませんが,60/100 点くらいでしょうか。

No.79276 - 2021/11/07(Sun) 23:52:56