diff --git a/ISEN/Maths/CIPA3/Fiche de révision DS1.md b/ISEN/Maths/CIPA3/Fiche de révision DS1.md index c12e38b..3160678 100644 --- a/ISEN/Maths/CIPA3/Fiche de révision DS1.md +++ b/ISEN/Maths/CIPA3/Fiche de révision DS1.md @@ -107,6 +107,119 @@ $$\nabla \times f = \frac{\partial f_y}{\partial x} - \frac{\partial f_x}{\parti ## Théorème de Schwarz $$\frac{\partial^2 f}{\partial x \partial y} = \frac{\partial^2 f}{\partial y \partial x}, \quad \text{si } f_{xy} \text{ et } f_{yx} \text{ sont continues.}$$ +$$ +\documentclass{article} +\usepackage{amsmath, tikz} +\usepackage{pgfplots} +\pgfplotsset{compat=1.17} + +\section*{Convolution : Exemple avec \(f(t)\) et \(g(t)\)} + +\subsection*{Les fonctions} +1. \(f(t)\), définie comme : +\[ +f(t) = +\begin{cases} +e^t & \text{si } t \leq 0, \\ +e^{-t} & \text{si } t > 0. +\end{cases} +\] + +2. \(g(t)\), définie comme : +\[ +g(t) = +\begin{cases} +1 & \text{si } 0 \leq t \leq 1, \\ +0 & \text{sinon.} +\end{cases} +\] + +\subsection*{Définition de la convolution} +La convolution est donnée par : +\[ +(f * g)(t) = \int_{-\infty}^{\infty} f(\tau) g(t - \tau) \, d\tau +\] + +Pour ce cas spécifique : +\[ +(f * g)(t) = +\begin{cases} +\int_{0}^{t} e^\tau \, d\tau & \text{si } t \leq 1, \\ +\int_{t-1}^{t} e^\tau \, d\tau & \text{si } t > 1. +\end{cases} +\] + +\subsection*{Résultat de la convolution} + +Calculons les deux cas : +1. Si \(t \leq 1\) : +\[ +(f * g)(t) = \int_{0}^{t} e^\tau \, d\tau = \left[e^\tau \right]_{0}^{t} = e^t - 1. +\] + +2. Si \(t > 1\) : +\[ +(f * g)(t) = \int_{t-1}^{t} e^\tau \, d\tau = \left[e^\tau \right]_{t-1}^{t} = e^t - e^{t-1}. +\] + +\subsection*{Visualisation des fonctions et de la convolution} + +\begin{figure}[ht] + \centering + \begin{tikzpicture} + % Graph for f(t) + \begin{axis}[ + width=12cm, + height=6cm, + xlabel={$t$}, + ylabel={$f(t)$ and $g(t)$}, + axis x line=middle, + axis y line=middle, + ymin=0, ymax=2, + xmin=-2, xmax=2, + samples=100, + legend style={at={(1.1,1)},anchor=north west} + ] + % f(t) + \addplot[domain=-2:0, thick, blue] {exp(x)} node[pos=0.5, above] {}; + \addplot[domain=0:2, thick, blue] {exp(-x)} node[pos=0.5, above] {}; + \addlegendentry{$f(t)$} + + % g(t) + \addplot[domain=0:1, thick, red] {1} node[pos=0.5, above] {}; + \addplot[domain=-2:0, thick, red] {0}; + \addplot[domain=1:2, thick, red] {0}; + \addlegendentry{$g(t)$} + \end{axis} + \end{tikzpicture} + \caption{Les fonctions \(f(t)\) et \(g(t)\).} +\end{figure} + +\begin{figure}[ht] + \centering + \begin{tikzpicture} + % Graph for the convolution + \begin{axis}[ + width=12cm, + height=6cm, + xlabel={$t$}, + ylabel={$(f * g)(t)$}, + axis x line=middle, + axis y line=middle, + ymin=0, ymax=2, + xmin=-1, xmax=3, + samples=100 + ] + % Convolution result + \addplot[domain=0:1, thick, green] {exp(x) - 1}; + \addplot[domain=1:3, thick, green] {exp(x) - exp(x-1)}; + \end{axis} + \end{tikzpicture} + \caption{Résultat de la convolution : \((f * g)(t)\).} +\end{figure} + +\end{document} +$$ --- © Félix MARQUET \ No newline at end of file