【入門】指数関数直交性確認(Scilab)【数値計算】

【入門】指数関数直交性確認(Scilab)【数値計算】 数値計算
【入門】指数関数直交性確認(Scilab)【数値計算】

MATLAB、Python、Scilab、Julia比較ページはこちら
https://www.simulationroom999.com/blog/comparison-of-matlab-python-scilab/

はじめに

の、

MATLAB,Python,Scilab,Julia比較 第5章 その82【複素フーリエ係数⑦】

を書き直したもの。

複素フーリエ係数のシリーズ。
今回は、複素指数関数の直交性をScilabで確認する。

【再掲】複素指数関数の直交性確認内容

まずは複素指数関数の直交性確認内容を再掲

\(
\begin{eqnarray}
e^{ix}\cdot e^{-ix}&=&6.28319\\
e^{ix}\cdot e^{-i2x}&=&0.00000\\
e^{i2x}\cdot e^{-i2x}&=&6.28319\\
e^{i3x}\cdot e^{-i2x}&=&0.00000
\end{eqnarray}
\)

今回は、これをScilabで確認する。

Scilabコード

Scilabコードは以下。

N = 1000000;        // 要素数
L = %pi;             // 0を中心とした±幅
x=linspace(-L,L,N); // x軸
dx = 2*L/N;         // Δx

y=exp(1*%i*1*x)*exp(1*%i*(-1)*x).'*dx;
printf('e^(ix)・e^(-ix)=%.5f\n',y);

y=exp(1*%i*1*x)*exp(-1*%i*2*x).'*dx;
printf('e^(ix)・e^(-i2x)=%.5f\n',y);

y=exp(1*%i*2*x)*exp(-1*%i*2*x).'*dx;
printf('e^(i2x)・e^(-i2x)=%.5f\n',y);

y=exp(1*%i*3*x)*exp(-1*%i*2*x).'*dx;
printf('e^(i3x)・e^(-i2x)=%.5f\n',y);

処理結果

処理結果は以下。

e^(ix)・e^(-ix)=6.28319
e^(ix)・e^(-i2x)=-0.00001
e^(i2x)・e^(-i2x)=6.28319
e^(i3x)・e^(-i2x)=-0.00001

コードも結果もMATLABと一緒。

コードの方は、虚数単位が%iになることに注意。
(微妙なところが違う・・・。)

まとめ

  • 複素指数関数の直交性をScilabで確認した。
  • おおよそ狙い通りの挙動ではあるが、三角関数由来の誤差は入る。
  • 虚数単位が%iになることに注意。

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