de-CH
utf-8
math graphie polynomials
Periode bestimmen
t-02-XXb
number
1000
randRange(2,15) randRange(2,15) randRange(2,15) randRangeExclude(2,15,[Z,2*Z]) (N*Z1)/(Z*N1)

Sei f eine Funktion mit (Minimal-)Periode fractionReduce(Z1,N1).

Bestimmen Sie \color{red}{b} so, dass \color{blue}{g} mit \color{blue}{g(x) = f\left(\color{red}{b} \cdot x \right)}

die (Minimal-)Periode fractionReduce(Z,N) hat.
P

Mit der gewünschten Periode fractionReduce(Z,N) gilt

\color{blue}{ g\left(x + fractionReduce(Z,N) \right) = g(x)}.

Eingesetzt ist dies

\color{blue}{ g\left(x + fractionReduce(Z,N) \right)} = f \left(\color{red}{b} \cdot \left(x + fractionReduce(Z,N) \right)\right) = f \left(\color{red}{b} x + \left(\color{red}{b} \cdot fractionReduce(Z,N) \right)\right).

Mit der gegebenen Periode \color{orange}{fractionReduce(Z1,N1)} der Funktion f versuchen wir nun \color{red}{b} so zu wählen, dass \color{orange}{ \color{red}{b} \cdot fractionReduce(Z,N) = fractionReduce(Z1,N1)} gilt.

Denn dann ist

f \left(\color{red}{b} x + \left(\color{red}b \cdot \color{orange}{ fractionReduce(Z,N)}\right)\right) = f \left(\color{red}{b} x + \color{orange}{fractionReduce(Z1,N1)} \right) = f \left(\color{red}{b} x \right) =\color{blue}{g(x)}.

Um \color{red}{b} zu bestimmen, lösen wir die Gleichung \color{orange}{ \color{red}{b} \cdot fractionReduce(Z,N) = fractionReduce(Z1,N1)} nach \color{red}{b} und sehen

\displaystyle \color{red}{b} = fractionReduce(N*Z1,Z*N1).