Trasformata Zeta di una successione

dlbp
Salve a tutti....

volevo sapere una cosa

ho calcolato la trasf. zeta della successione $a(n)$ così definita:
$ 0 $ con$ n=3k $
$ 1 $ con $n=3k+1$
$ -1 $ con $n=3k+2>


La trasformata mi è venuta (1-z^2)/z

E' giusto il risultato??

Grazie mille

Risposte
gugo82
La trasformata che ottieni non mi pare corretta.

Per il calcolo basta usare la definizione, spezzare la somma (una volta constatato che la serie converge) e tenere presente che [tex]\sum_{k=0}^{+\infty} w^k=\frac{1}{1-w}[/tex] per [tex]$|w|<1$[/tex]:

[tex]$\mathbb{Z}[a(n)](z):=\sum_{n=0}^{+\infty} \frac{a(n)}{z^n}$[/tex]
[tex]$=\sum_{k=0}^{+\infty} \frac{a(3k)}{z^3k} +\sum_{k=0}^{+\infty} \frac{a(3k+1)}{z^{3k+1}} +\sum_{k=0}^{+\infty} \frac{a(3k+2)}{z^{3k+2}}$[/tex]
[tex]$=\sum_{k=0}^{+\infty} \frac{1}{z^{3k+1}} -\sum_{k=0}^{+\infty} \frac{1}{z^{3k+2}}$[/tex]
[tex]$= \frac{1}{z}\sum_{k=0}^{+\infty} \left( \frac{1}{z^3}\right)^k -\frac{1}{z^2}\sum_{k=0}^{+\infty} \left( \frac{1}{z^3}\right)^k$[/tex]
[tex]$=\left( \frac{1}{z}-\frac{1}{z^2}\right)\ \frac{1}{1-\frac{1}{z^3}} $[/tex]

e ti lascio gli ultimi conti.

dlbp
ok e invece la trasformata della successione $a(n)$ definita:

$0$ con n pari
$(sqrt(2))^n$ con n dispari

dovrebbe essere $(sqrt(2))^n z/(z^2-1)$

Anzi dovrebbe essere $z/(z-sqrt(2))$

E' giusto?

gugo82
Ma siamo sempre lì...
Se hai capito il trucco e conosci la somma della serie geometrica fai subito a controllare.

Infatti:

[tex]$\mathcal{Z}[a(n)](z)=\frac{1}{z}\sum_{n=0}^{+\infty} \left(\frac{\sqrt{2}}{z^2}\right)^n$[/tex]
[tex]$=\frac{1}{z}\ \frac{1}{1-\frac{\sqrt{2}}{z^2}}$[/tex]
[tex]$=\frac{z}{z^2-\sqrt{2}}$[/tex].

dlbp
non mi trovo perchè facendo l'antitrasformata non ottengo la successione di partenza...inoltre il risultato credo dovrebbe essere $z/(z-sqrt(2))$ perchè ho applicato la proprietà della trasformata zeta che dice che la trasf di $a^n*u(n)$ è uguale a $z/(z-a)$ dove $u(n)$ è il gradino unitario...

gugo82
E certo, perchè le proprietà vanno applicate a caso, no?

Guarda bene che in una successione del tipo [tex]$a^n \text{u}(n)=(1,a,a^2,a^3,a^4,\ldots , a^n, \ldots)$[/tex] non ci sono zeri, mentre tu hai una successione del tipo:

[tex]$a(n):=(0,1,0,\sqrt{2},0,2,0,\ldots ,0, (\sqrt{2})^{2k+1},0,(\sqrt{2})^{2k+3},\ldots)$[/tex]

in cui gli zeri abbondano...

Insomma, va bene applicare le trasformate notevoli, ma almeno fallo con criterio.

dlbp
e allora non va bene applicare la regola?

Se non va bene mi mostreresti i passaggi che hai fatto prima...perchè alcuni non li ho capiti....grazie mille gugo

gugo82
Nonè che non va bene applicare la regola... Una regola va applicata quando si può applicare; in questo caso, non si può applicare perchè la tua [tex]$a(n)$[/tex] non è nella forma [tex]$a^n \text{u}(n)$[/tex], punto.

I passaggi sono sempre gli stessi: uso della definizione e della serie geometrica.
Te li riporto, perchè mi sono accorto di aver fatto un piccolo errore i calcolo (il che ti insegna anche a non prendere per oro colato ciò che scrivo :wink:): la successione è:

[tex]$a(n):=\begin{cases} 0 &\text{, se $n=2k$} \\ (\sqrt{2})^{2k+1} &\text{, se $n=2k+1$} \end{cases}$[/tex]

quindi:

[tex]$\mathcal{Z}[a(n)](z)=\sum_{n=0}^{+\infty} \frac{a(n)}{z^n} $[/tex]
[tex]$=\sum_{k=0}^{+\infty} \frac{a(2k)}{z^{2k}}+ \sum_{k=0}^{+\infty} \frac{a(2k+1)}{z^{2k+1}} $[/tex]
[tex]$=\sum_{k=0}^{+\infty} \frac{(\sqrt{2})^{2k+1}}{z^{2k+1}} $[/tex]
[tex]$=\frac{\sqrt{2}}{z} \sum_{k=0}^{+\infty} \left( \frac{\sqrt{2}}{z}\right)^{2k}$[/tex]
[tex]$=\frac{\sqrt{2}}{z} \sum_{k=0}^{+\infty} \left( \frac{2}{z^2}\right)^k$[/tex]
[tex]$=\frac{\sqrt{2}}{z}\ \frac{1}{1-\frac{2}{z^2}}$[/tex]
[tex]$=\frac{\sqrt{2}\ z}{z^2-2}$[/tex].

dlbp
allora anche se voglio fare la trasformata zeta di $sin(pi/4*n)$ non posso usare la regola....sempre per il fatto degli zeri.....
se non posso farla devo procedere sempre come prima??
Mi potresti dare almeno un input??
Grazie mille

dlbp
Mi rispondo da solo....in questo caso posso usare la trasformata notevole perchè se trasformo il seno con la formula di Eulero l'esponenziale non ha zeri....poi magari potrei aver detto una sciocchezza ma non credo....
Grazie mille per l'aiuto gugo

gugo82
Ma siamo sempre più o meno lì...

Se usi gli esponenziali viene quasi immediata. Bene.

Se non vuoi usarli, scrivi un po' quella successione per esteso, renditi conto che è periodica, e sfrutta questo fatto per spezzare la somma che definisce la trasformata Z; poi somma le varie serie sfruttando la serie geometrica ed hai finito.

dlbp
Meglio scriverla in forma esponenziale....viene piu immediata ed è quindi anche piu facile da usare...devo cercare di abbreviare i tempi di svolgimento degli esercizi visto che a breve ho l'esame...

dlbp
Seguendo i tuo consigli ho fatto la trasf zeta della successione che fa

$1$ quando n è pari
$2$ quando n è dispari

e mi è venuto che la trasformata è $((z^2)/(z^2-1)(1+2/z))$

E' giusta almeno questa?

gugo82
Ok! :smt023

Scritta un po' meglio è [tex]$\frac{z(2+z)}{z^2-1}$[/tex].

dlbp
Wow....mi sono emozionato....grazie gugo

dlbp
scusate se chiedo di nuovo la stessa cosa...
potrei sapere se il risultato della trasf zeta della successione che fa
$1$ se $n=0,1$
$1/3^n$ se $n>=2$

è $2/(3z)+(3z)/(3z-1)$

Grazie in anticipo

gugo82
Postassi il procedimento te ne sarei grato...

dlbp
$Z(a(n))=sum_{n=0}^oo an z^(-n)=1+1/z+sum_{n=2}^oo 1/(3z)^n= 1+1/z+sum_{n=0}^oo 1/(3z)^n - a(0)-(a(1))/z= 1+1/z+(3z)/(3z-1)- 1- 1/(3z)= 2/(3z)+ (3z)/(3z-1) $

dlbp
Qualcuno mi può confermare che il risultato di quella trasformata zeta è esatto??
Grazie mille

gugo82
Beh, pare proprio di sì. :smt023:

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