Problema trigonometrico su somma di seno e coseno

Netfrog
Ciao, vorrei capire il metodo più veloce per passare da:

\(\displaystyle cos(4\pi t)+sin(4\pi t) \)

a

\(\displaystyle \sqrt{2} sin(4\pi t + \frac{\pi}{4}) \)

E' necessario per forza trasformare il seno in coseno, poi usare la formula di prostaferesi di sin(p)+sin(q) e poi Werner? O magari c'è un metodo più ingegneristico attraverso esponenziale complesso e/o eulero?

Grazie

TUTTO CIO' mi serve per determinare l'ampiezza di quel segnale, non tanto la forma esatta del seno quindi se ci fosse un modo solo per quella...

Risposte
apatriarca
Suppongo che si possa per esempio provare a scrivere quella equazione come
\[ \Re(e^{4 \pi t i}) + \Im(e^{4 \pi t i}) = \frac{1}{2} ( e^{4 \pi t i} + e^{- 4 \pi t i} ) + \frac{1}{2 i} ( e^{4 \pi t i} - e^{- 4 \pi t i} ) \]
Moltiplico e divido tutto per \(i\) e raccolgo i termini diversamente per ottenere:
\[ \frac{1}{2i}\bigl( e^{4 \pi t i}\,(1 + i) - e^{- 4 \pi t i}\,(1 - i) \bigr) \]
A questo punto abbiamo che \( (1 + i) = \sqrt{2}\,e^{\pi i/4} \) e \( (1 - i) = \sqrt{2}\,e^{-\pi i/4} \) da cui ottengo che è tutto equivalente a
\[ \sqrt{2}\,\Im( e^{4 \pi t i} e^{\pi i/4} ) = \sqrt{2}\,\sin( 4 \pi t + \pi/4) \]
che è la formula che cercavi.

Netfrog
Grazie mille

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