Producto y división de dos series a partir de los ...PRODUCTO Y DIVISIÓN DE DOS SERIES A PARTIR DE...

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Producto y división de dos series a partir de los coeficientes de Fourier. Francisco Parra Rodríguez Doctor en Ciencias Económicas. UNED PRODUCTO Y DIVISIÓN DE DOS SERIES A PARTIR DE LOS COEFICIENTES DE FOURIER by Francisco Parra Rodríguez is licensed under a Creative Commons Reconocimiento-NoComercial 3.0 Unported License Producto de convolución Sean y y z dos vectores de dimensión N. Se define su producto de convolución z y ; como el vector: + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + = * - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0 1 1 2 3 2 2 1 1 0 1 1 0 2 4 2 3 1 2 0 3 1 4 2 0 2 1 1 2 0 2 1 3 2 1 2 0 1 1 0 1 1 2 2 2 2 1 1 0 0 ... ... . ... ... ... y z y z y z y z y z y z y z y z y z y z y z y z y z y z y z y z y z y z y z y z y z y z y z y z y z z y N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N El producto de convolución se puede expresar de forma matricial:

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Producto y división de dos series a partir de los

coeficientes de Fourier.

Francisco Parra Rodríguez

Doctor en Ciencias Económicas. UNED

PRODUCTO Y DIVISIÓN DE DOS SERIES A PARTIR DE LOS COEFICIENTES DE FOURIER

by Francisco Parra Rodríguez is licensed under a Creative Commons Reconocimiento-NoComercial 3.0

Unported License

Producto de convolución

Sean y y z dos vectores de dimensión N. Se define su producto de

convolución zy ∗ ; como el vector:

++++++++++

++++++++++

+++++

=∗

−−−−−

−−−−−−

−−

−−−

−−−−

0112322110

1102423120

3142021120

2132120110

1122221100

...

...

.

...

...

...

yzyzyzyzyz

yzyzyzyzyz

yzyzyzyzyz

yzyzyzyzyz

yzyzyzyzyz

zy

NNNNN

NNNNNN

NN

NNN

NNNN

El producto de convolución se puede expresar de forma matricial:

=∗

−−−

−−−−

−−

1

2

3

1

01321

10432

3412

2211

1221

.

.

.

......

.

.

.

N

N

o

NNN

NNNN

o

No

NNo

z

z

z

z

z

yyyyy

yyyyy

yyyyy

yyyyy

yyyyy

zy

La matriz cuadrada del producto de convulsión recibe el nombre de matriz

circulante ya que los elementos de la primera columna van rotando su posición

en las columnas sucesivas.

La transformada discreta de Fourier del producto de convolución de zy ∗ es el

producto de Hadamard de las correspondientes transformadas de y y de z :

( ) )()( zDFTyDFTzyDFT ⋅=∗

Una forma de calcular zy ∗ es a traves de la multiplicación coordenada a

coordenada de las transformadas de y y de z ; obteniendo la transformada

inversa de este vector ( ( )zyDFT ∗ ).

Producto de Kroneker

Si A es una matriz m n y B es una una matriz p q, entonces el producto de

Kronecker A B es la matriz bloque mp nq

Sean y y z dos vectores de dimensión N el producto de Kroneker sería:

=⊗

−−−−−−−

−−−−−−−

−−

−−

−−

1122211101

1221221202

1222221202

1121211101

102020100

.

.

......

.

.

.

NNNNNNN

NNNNNNN

NN

NN

NNo

zyzyzyzyzy

zyzyzyzyzy

zyzyzyzyzy

zyzyzyzyzy

zyzyzyzyzy

zy

La diagonal principal del producto Kronecker sería entonces la serie que se

obtendría al multiplicar en t las series )(tgz = e )(tfy = :

)()()( 1 zyItgtf N ⊗=× −

Producto de dos series armónicas

Sean )(tfy = y )(tgz = dos vectores de series armónicas de dimensión N. Se

define su producto zy × ; como el vector:

−−

−−

21

12

22

11

00

.

NN

NN

zy

zy

zy

zy

zy

zy

El producto puede desarrollarse a partir de los coeficientes de Fourier.

La multiplicación de dos armónicos de diferente frecuencia,

[ ] [ ])sin()cos()sin()cos( tbtatbta mk

mk

nj

nj ⋅+⋅×⋅+⋅ ωωωω

da lugar a la siguiente suma:

)sin()sin()cos()sin(

)sin()cos()cos()cos(

ttbbttab

ttbattaa

mnkj

mnkj

mnkj

mnkj

⋅⋅⋅+⋅⋅⋅+

+⋅⋅⋅+⋅⋅⋅

ωωωωωωωω

que utilizando la identidad del producto1:

( ) ( )[ ]

( ) ( )[ ]

( ) ( )[ ]

( ) ( )[ ]ttttbb

ttttab

ttttba

ttttaa

mnmn

kj

mnmn

kj

mnmn

kj

mnmn

kj

⋅+⋅−⋅−⋅+

+⋅−⋅+⋅+⋅+

+⋅−⋅−⋅+⋅+

+⋅−⋅+⋅+⋅

ωωωω

ωωωω

ωωωω

ωωωω

coscos2

sinsin2

sinsin2

coscos2

da como resultado:

( ) ( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( ) ( )t)(ωt)(ωbaab

t)(ωt)(ωbbaa

t)(ωt)(ωbaab

t)(ωt)(ωbbaa

mn

kjkj

mn

kjkj

mn

kjkj

mn

kjkj

⋅+⋅⋅++⋅+⋅⋅−+

+⋅−⋅⋅−+⋅−⋅⋅+

sin2

cos2

sin2

cos2

una serie armómica con frecuencias angulares que se obtienen a partir de la

suma y diferencia de las frecuencias angulares de los armónicos múltiplos, con

1

2

)cos()cos(coscos

βαβαβα −++=⋅

2

)cos()cos(sinsin

βαβαβα +−−=⋅

2

)sin()sin(cossin

βαβαβα −++=⋅

2

)sin()sin(sincos

βαβαβα −−+=⋅

coeficientes de Fourier obtenidos a partir de los coeficientes de los armónicos

múltiplos.

La obtención del término i-esimo del periodograma resultante de multiplicar

dos funciones periódicas con dos o más armónicos, es algo más complejo ya

que el resultado de la multiplicación es una suma de productos de armónicos,

que dan lugar a una suma de armónicos con diferentes frecuencias angulares

como consecuencia de las sumas y diferencias de las frecuencias angulares de

cada producto de armónicos, algunas de las cuales aparecen asociadas a

diferentes coeficientes.

Por ejemplo, el producto de dos series obtenidas a partir de dos armónicos:

t)(ωb+t)(ωat)(ωb+t)(ωatf ⋅⋅+⋅⋅= 1111

110

100

10 sincossincos)(

t)(ωb+t)(ωat)(ωb+t)(ωatg ⋅⋅+⋅⋅= 1211

210

200

20 sincossincos)(

Se obtendría la siguiente secuencia de funciones de seno y coseno y

coeficientes de Fourier:

Coeficientes de Fourier

Funciones coseno

Coeficientes de Fourier

Funciones seno

( )2

20

10

20

10 bbaa +

1)cos( =⋅−⋅ tt oo ωω ( )

2

20

10

20

10 baab −

0)sin( =⋅−⋅ tt oo ωω

( )2

20

10

20

10 bbaa −

)2cos(

)cos(

t

tt

o

oo

⋅==⋅+⋅

ωωω ( )

2

20

10

20

10 baab +

)2sin(

)sin(

t

tt

o

oo

⋅==⋅+⋅

ωωω

( )2

20

11

20

11 bbaa +

)cos( 1 tt o ⋅−⋅ ωω ( )

2

20

11

20

11 baab −

)sin( 1 tt o ⋅−⋅ ωω

( )2

20

11

20

11 aaaa −

)cos( 1 tt o ⋅+⋅ ωω ( )

2

20

11

20

11 baab +

)sin( 1 tt o ⋅+⋅ ωω

( )2

21

10

21

10 bbaa +

)cos(

)cos(

01

10

tt

tt

⋅−⋅==⋅−⋅

ωωωω ( )

2

21

10

21

10 baab −

)sin(

)sin(

01

10

tt

tt

⋅−⋅−==⋅−⋅

ωωωω

( )2

21

10

21

10 bbaa −

)cos( 10 tt ⋅+⋅ ωω ( )

2

21

10

21

10 baab +

)sin( 10 tt ⋅+⋅ ωω

( )2

21

11

21

11 bbaa +

1)cos( 11 =⋅−⋅ tt ωω ( )

2

21

11

21

11 baab −

0)sin( 11 =⋅−⋅ tt ωω

( )2

21

11

21

11 bbaa −

)2cos(

)cos(

1

11

t

tt

⋅==⋅+⋅

ωωω ( )

2

21

11

21

11 baab +

)2sin(

)sin(

1

11

t

tt

⋅==⋅+⋅

ωωω

Que daría lugar a la siguiente serie de Fourier:

t)t(ωb+t)t(ωat)ω(b+t)ω(a

t)t(ωb+t)t(ωat)ω(b+t)ω(atgtf

⋅−⋅⋅−⋅+⋅⋅+

+⋅+⋅⋅+⋅+⋅⋅+=×

0120131212

1011010000

sincos2sin2cos

sincos2sin2cos)()(

ωωωωα

Donde:

( ) ( )2

21

11

21

11

20

10

20

10 bbaabbaa +++

( )2

20

10

20

10

0

bbaaa

−=

( )2

20

10

20

10 baab

bo

+=

( ) ( )2

20

11

20

11

21

10

21

10

1

bbaabbaaa

−+−=

( ) ( )2

20

11

20

11

21

10

21

10

1

baabbaabb

+++=

( )2

21

11

21

11

2

bbaaa

−=

( )2

21

11

21

11

2

baabb

+=

( ) ( )2

21

10

21

10

20

11

20

11

3

bbaabbaaa

+++=

( ) ( )2

21

10

21

10

20

11

20

11

3

baabbaabb

−−−=

Ejemplo 1

⋅⋅

⋅⋅+

⋅⋅

⋅⋅=50

2sin2,0

50

2cos8,0

100

2sin5,0

100

2cos5,0)(

t+

tt+

ttf

ππππ

f(t)

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91 97

⋅⋅

⋅⋅+

⋅⋅

⋅⋅=50

2sin7,0

50

2cos3,0

100

2sin1,0

100

2cos9,0)(

t+

tt+

ttg

ππππ

g(t)

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91 97

Daría lugar a los siguientes coeficientes de fourier:

( ) ( )44,0

2

8,03,02,07,09,05,01,05,0 =⋅+⋅+⋅+⋅=α

( )2,0

2

1,05,09,05,00 =⋅−⋅=a

( )25,0

2

9,05,01,05,0 =⋅+⋅=ob

( ) ( )25,0

2

7,05,03,05,01,02,09,08,01 =⋅−⋅+⋅−⋅=a

( ) ( )38,0

2

3,05,07,05,09,02,01,08,01 =⋅+⋅+⋅+⋅=b

( )05,0

2

7,02,03,08,02 =⋅−⋅=a

( )31,0

2

3,02,07,08,02 =⋅+⋅=b

( ) ( )62,0

2

7,05,03,05,01,02,09,08,03 =⋅+⋅+⋅+⋅=a

( ) ( )15,0

2

7,05,03,05,01,08,09,02,03 =⋅−⋅−⋅−⋅=b

De la que resulta la siguiente serie armónica:

t)t(ω+t)t(ωt)ω(+t)ω(

t)t(ω+t)t(ωt)ω(+t)ω(tgtf

⋅−⋅⋅⋅−⋅⋅+⋅⋅⋅⋅+

+⋅+⋅⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅⋅⋅+=×

010111

101000

sin15,0cos62,02sin31,02cos05,0

sin36,0cos25,02sin25,02cos2,044,0)()(

ωωωω

f(t)*g(t)

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

2,5

1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91 97

La multiplicación de dos series de longitud T obtenidas como sumas de

2

T=k armónicos, cuyas frecuencias angulares son obtenidas a partir de

T

ii

⋅= πω 2

es decir

( ) ( )∑ ⋅⋅⋅⋅k

=iii T

tb+Tta=tg

1

11 2πisin2πicos)(

e

( ) ( )∑ ⋅⋅⋅⋅k

=iii T

tb+Tta=tf

1

22 2πisin2πicos)(

da como resultado una nueva serie armónica de T/2 periodos

( ) ( )∑ ⋅⋅⋅⋅+⋅k

=iii T

tib+Ttia=tgtf

10

2πsin2πcos)()( µ

En donde2

∑=k

=i

iiii b+baa

1

2121

Partiendo de dos series armónicas de T=8, lo que da lugar a las dos series de

Fourier que se presentan a continuación:

t)(ωb+t)(ωat)(ωb+t)(ωa

t)(ωb+t)(ωat)(ωb+t)(ωatf

⋅⋅+⋅⋅+

+⋅⋅+⋅⋅=

3133

132

122

12

1111

110

100

10

sincossincos

sincossincos)(

t)(ωb+t)(ωat)(ωb+t)(ωa

t)(ωb+t)(ωat)(ωb+t)(ωatg

⋅⋅+⋅⋅

+⋅⋅+⋅⋅=

3233

232

222

22

1211

210

200

20

sincossincos

sincossincos)(

Donde

141,38

24

356,28

23

571,18

22

785,08

21

3

2

1

=⋅=

=⋅=

=⋅=

=⋅=

πω

πω

πω

πωo

2 Notese que µ es la covarianza armónica, y coincidirá con la covarianza muestral entre )(tf y )(tg cuando

( ) ( ) 02πsin2πcos1

=⋅⋅⋅⋅∑k

=iii T

tib+Ttia , lo que ocurre cuando la serie armónica se muestran sin desfase,

en cuyo caso, µ=+⋅+ )()( nTgnTf . En general se puede asumir que a medida que es mayor el tamaño

de la serie la covarianza muestral se acercará a la covarianza armónica.

La multiplicación sucesiva de los cuatro armómicos de )(tf por el primer

armónico de )(tg daría lugar a las siguientes frecuencias angulares:

230

12

010

0

8

23

8

24

8

218

22

8

23

8

218

21

8

22

8

21

08

21

8

21

ωπππωω

ωπππωω

ωπππωω

ππωω

−=⋅−=⋅−⋅=−

−=⋅−=⋅−⋅=−

−=⋅−=⋅−⋅=−

=⋅−⋅=−

o

o

πππωω

ωππππωω

ωπππωω

ωπππωω

+=⋅+⋅=+

==⋅=⋅+⋅=+

=⋅=⋅+⋅=+

=⋅=⋅+⋅=+

785,08

24

8

218

24

8

23

8

218

23

8

22

8

218

22

8

21

8

21

30

320

210

100

de forma que3

)cos()cos( 00 ωπω −−=+

)sin()sin( 00 ωπω −=+

La multiplicación sucesiva de los cuatro armómicos de )(tf por el segundo

armónico de )(tg daría lugar a las siguientes frecuencias angulares:

3

)sin()sin(

)cos()cos(

ππ

+=−+−=−

xx

xx

131

021

11

001

8

22

8

24

8

228

21

8

23

8

22

08

22

8

228

21

8

21

8

22

ωπππωω

ωπππωω

ππωω

ωπππωω

−=⋅−=⋅−⋅=−

−==⋅−=⋅−⋅=−

=⋅−⋅=−

=⋅=⋅−⋅=−

πωππωω

πωππππωω

ωππππωω

ωπππωω

+=⋅+⋅=+

+=⋅+⋅=⋅+⋅=+

==⋅=⋅+⋅=+

=⋅=⋅+⋅=+

131

021

311

201

8

24

8

228

24

8

21

8

23

8

228

24

8

22

8

228

23

8

21

8

22

de forma que

)cos()cos( 11 ωπω −−=+

)sin()sin( 11 ωπω −=+

La multiplicación sucesiva de los cuatro armómicos de )(tf por el tercer

armónico de )(tg daría lugar a las siguientes frecuencias angulares:

132

22

012

102

8

21

8

24

8

23

08

23

8

238

21

8

22

8

238

22

8

21

8

23

ωπππωω

ππωω

ωπππωω

ωπππωω

−=⋅−=⋅−⋅=−

=⋅−⋅=−

=⋅=⋅−⋅=−

=⋅=⋅−⋅=−

πωππωω

πωππππωω

πωππππωω

ωππππωω

+=⋅+⋅=+

+=⋅+⋅=⋅+⋅=+

+=⋅+⋅=⋅+⋅=+

==⋅=⋅+⋅=+

232

122

012

302

8

24

8

238

24

8

22

8

23

8

238

24

8

21

8

22

8

238

24

8

21

8

23

de forma que

)cos()cos( 22 ωπω −−=+

)sin()sin( 22 ωπω −=+

La multiplicación sucesiva de los cuatro armómicos de )(tf por el cuarto

armónico de )(tg daría lugar a las siguientes frecuencias angulares:

08

24

8

248

21

8

23

8

248

22

8

22

8

248

23

8

21

8

24

33

023

113

203

=⋅−⋅=−

=⋅=⋅−⋅=−

=⋅=⋅−⋅=−

=⋅=⋅−⋅=−

ππωω

ωπππωω

ωπππωω

ωπππωω

πππωω

ωπππωω

ωπππωω

ωπππωω

28

24

8

248

23

8

248

22

8

248

21

8

24

33

223

113

003

=⋅+⋅=+

+=⋅+⋅=+

+=⋅+⋅=+

+=⋅+⋅=+

Teniendo presente que:

1)2cos(

0)2sin(

1)cos(

0)sin(

1)0cos(

0)0sin(

==−=

===

ππ

ππ

se obtienen los coeficientes de fourier de la serie resultante de la multiplicación

de )()( tgtf ⋅ a partir del siguiente sistema matricial:

−−−−−−−−−

−−−+−+−−−−−−−+

−++−+−−−−+−−

+++−−−−

=

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

22

22

220

202

22

22

2

2

20

20

21

21

22

22

20

20

21

21

22

22

20

21

21

22

20

22

20

23

21

21

20

21

21

22

20

22

20

21

23

21

21

22

20

22

20

23

22

20

22

20

21

22

20

22

20

23

22

20

22

20

22

23

21

21

22

20

22

20

21

21

22

21

23

21

22

20

22

20

21

21

23

22

22

21

21

20

20

23

22

20

21

21

20

20

ababab

bababa

babaabbaab

ababbaabaa

baabbaabba

abbaaabbaa

baabaabbab

abaabbaaba

bababab

abababa

A

=

13

12

12

11

11

10

10

a

b

a

b

a

b

a

B

BA

b

a

ba

b

a

b

a

C ×=

=2

1

3

3

2

2

1

1

0

0

βµ

Ejemplo 2

⋅⋅⋅+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅+

+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅=

8

24cos2,0

8

23sin2,1

8

23cos4,0

8

22sin2,0

8

22cos8,0

8

21sin5,0

8

21cos5,0)(

tt+

t

t+

tt+

ttf

πππ

ππππ

⋅⋅⋅+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅+

+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅=

8

24cos2

8

23sin05,0

8

23cos6,0

8

22sin7,0

8

22cos3,0

8

21sin1,0

8

21cos9,0)(

tt+

t

t+

tt+

ttg

πππ

ππππ

el producto )()( tgtf ⋅ da como resultado4:

=

×

−−−−−−−

−−−−−−

−−−−−−

−−−

0325,1

3075,0

04,1

305,1

2775,0

3525,2

26,2

265,2

3,0

99,0

2,0

2,1

4,0

2,0

8,0

5,0

5,0

09,01,03,07,06,005,0

01,09,07,03,005,06,0

2,03,07,03,005,07,37,0

8,17,03,015,05,17,03,4

4,13,015,0403,015,0

6,005,05,10405,05,1

1,07,37,03,005,03,07,0

2,17,03,415,05,17,03,0

06,005,03,07,09,01,0

405,06,07,03,01,09,0

2

1

Que da lugar a la siguiente serie:

⋅⋅⋅+

⋅⋅⋅−

⋅⋅⋅+

+

⋅⋅⋅−

⋅⋅⋅+

⋅⋅⋅−

⋅⋅⋅+=

8

24cos3075,0

8

23sin04,1

8

23cos305,1

8

22sin2775,0

8

22cos3525,2

8

21sin26,2

8

21cos265,299.0)(

ttt

tttttg

πππ

ππππ

4 Dado que 01

3 =b en el ejemplo, se puede simplificar la multiplicación en el modo expuesto.

La matriz A puede descomponerse en varias matrices, unas serviran para

calcular los coeficientes asociados a los cosenos y otros los asociados a los

senos. Estas matrices serían:

=

0000

000

00

0

23

23

12

23

22

21

23

22

21

20

12

a

aa

aaa

aaaa

A ,

=

0000

000

00

0

23

23

12

23

22

21

23

22

21

20

12

b

bb

bbb

bbbb

B ,

=

0000

0

00

000

20

21

22

23

21

22

23

22

23

23

22

aaaa

aaa

aa

a

A ,

=

0000

0

00

000

20

21

22

23

21

22

23

22

23

23

22

bbbb

bbb

bb

b

B ,

=

0

0

0

0

0000

20

12

22

20

20

21

21

20

20

22

12

20

32

aaa

aaa

aaa

aaa

A ,

=

0

0

0

0

0000

20

21

22

20

20

21

21

20

20

22

21

20

32

bbb

bbb

bbb

bbb

B ,

−−−−−

−=+−

0111

1011

1101

1110

0000

I

Considerando los siguientes vectores:

=

31

21

11

01

1

a

a

a

a

A ,

=

31

21

11

01

1

b

b

b

b

B

La solución matricial a los coeficientes de los senos es

( ) ( )[ ]132

22

121

32

22

123 2

1BBIBBAAAAA ××+−+×++= +

La solución matricial a los coeficientes de los senos es

( ) ( )[ ]132

22

121

32

22

123 2

1ABIBBBAAAB ××−−+×+−−= +

Ejemplo 2

⋅⋅⋅+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅+

+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅=

8

24cos2,0

8

23sin2,1

8

23cos4,0

8

22sin2,0

8

22cos8,0

8

21sin5,0

8

21cos5,0)(

tt+

t

t+

tt+

ttf

πππ

ππππ

⋅⋅⋅+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅+

+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅=

8

24cos2

8

23sin05,0

8

23cos6,0

8

22sin7,0

8

22cos3,0

8

21sin1,0

8

21cos9,0)(

tt+

t

t+

tt+

ttg

πππ

ππππ

=

0000

0002

0026,0

026,03,0

26,03,09,0

12A ,

=

0000

0000

00005,0

0005,07,0

005,07,01,0

12B ,

=

0000

9,03,06,02

3,06,020

6,0200

2000

22A ,

=

0000

1,07,005,00

7,005,000

05,0000

0000

22B ,

=

09,03,06,0

9,009,03,0

3,09,009,0

6,03,09,00

0000

32A ,

=

01,07,005,0

1,001,07,0

7,01,001,0

05,07,01,00

0000

32B

,

−−−−−

−=+−

0111

1011

1101

1110

0000

I

=

2,0

4,0

8,0

5,0

1A ,

=

0

2,1

2,0

5,0

1B

=

×

−−−−−−

−+

×

=

3075,0

305,1

3525,2

265,2

99,0

0

2,1

2,0

5,0

01,07,005,0

07,015,07,0

005,0005,0

07,015,07,0

005,07,01,0

2,0

4,0

8,0

5,0

09,03,06,0

8,13,05,13,4

6,05,145,1

2,13,45,13,0

46,03,09,0

2

13A

−−−−

=

×

−−−−−−−

+

×

−−−

−−−−−−

=

0325,1

04,1

2775,0

26,2

3,0

2,0

4,0

8,0

5,0

01,07,005,0

2,07,005,07,0

4,115,0015,0

1,07,015,07,0

005,07,01,0

0

2,1

2,0

5,0

09,03,06,0

03,03,07,3

03,043,0

07,33,03,0

46,03,09,0

2

13B

Division de dos series armónicas

Utilizando el desarrollo matricial de la multiplicación de series armónicas,

podemos plantear el siguiente sistema:

( ) ( )[ ]132

22

121

32

22

123 2

1BBIBBAAAAA ××+−+×++= +

( ) ( )[ ]132

22

121

32

22

123 2

1ABIBBBAAAB ××−−+×+−−= +

En donde ahora los vectores de coeficientes 3A y 3B son conocidos al igual que

las matrices ( )32

22

12 AAA ++ , ( )3

222

12 AAA +−− , ( )3

222

12 BIBB ×+− +

− ,

( )32

22

12 BIBB +−− +

− , en tanto que los vectores 1A y 1B son desconocidos.

Renombrado :

( )32

22

121 AAAM A ++=

( )32

22

122 AAAM A +−−=

( )32

22

121 BIBBM B ×+−= +

( )32

22

122 BIBBM B +−−= +

El sistema a solucionar quedaría

[ ]111132 BMAMA BA ×+×=

[ ]121232 AMBMB BA ×+×=

El sistema tal y como está planteado ofrece soluciones a coeficientes que en

realidad son redundantes por vincularse al seno de cero y de π

, ambos con

valor cero y al coseno de cero con valor uno, y cuyo coeficiente es el producto

cruzado de los coeficientes de fourier de ambas series:

212

1

0

21kk

Nk

kkk bbaa += ∑

−=

=

µ

Utilizando entonces un sistema reducido a 1−N

filas y columnas establecemos

el siguiente sistema matricial:

×

=

1

1

22

11

3

3

2

2

B

A

MM

MM

B

AAB

BA

Cuya solución es

[ ] CAB

A

MM

MM

B

AB

AB

BA

×=

×

=

= −

−1

3

3

1

22

11

1

1

2

2

Ejemplo 3

Partimos de las cifras del ejercicio 2, el sistema

CAB

A

MM

MM

B

AB

AB

BA

×=

×

=

=

1

1

22

11

3

3

2

2

se desarrollaría así:

×

−−−−−−

−−−−−−−−−−−

=

−−−

=

−−−

×

2,1

2,0

5,0

2,0

4,0

8,0

5,0

3,03,07,32,07,005,07,0

3,04,03,04,115,0015,0

7,33,03,01,07,005,07,0

1,07,005,009,03,06,0

7,015,07,08,13,05,13,4

05,0005,06,05,145,1

7,015,07,02,13,45,13,0

08,2

555,0

52,4

615,0

61,2

705,4

35,4

04,1

2775,2

26,2

3075,0

395,1

3525,2

265,2

2

Una vez calculada la inversa de A

−−−−−−−−−−−−−−−

−−−−−−−−

−−−−−−−

=−

02,012,032,050,01,003,017,0

12,062,014,093,121,012,050,0

32,014,004,063,003,004,021,0

25,096,032,012,561,032,027,1

01,021,003,022,115,003,002,0

03,012,004,064,003,029,005,0

17,050,021,053,202,005,063,0

1A

Se obtiene la solución :

−−−

×

−−−−−−−−−−−−−−−

−−−−−−−−

−−−−−−−

=

08,2

555,0

52,4

615,0

61,2

705,4

35,4

02,012,032,050,01,003,017,0

12,062,014,093,121,012,050,0

32,014,004,063,003,004,021,0

25,096,032,012,561,032,027,1

01,021,003,022,115,003,002,0

03,012,004,064,003,029,005,0

17,050,021,053,202,005,063,0

1,0

2,0

5,0

2,0

4,0

8,0

5,0

Inversa de una serie armónica

Sean y un vector de dimensión N. Se define su producto de vectorial yy

1×;

como el vector:

=

−−

1

1

.

1

1

1

1

1.

1

1

1

.1

'

1

2

2

1

0

1

2

2

1

0

N

NN

N

y

y

y

y

y

y

y

y

y

y

yy

Partimos de la serie ytf =)( que tiene un desarrollo de Fourier de la forma:

( ) ( )∑ ⋅⋅⋅⋅k

=iii T

tb+Tta=tf

1

11 2πisin2πicos)(

La serie resultado de ytg

1)( =

tendrá un desarrollo de Fourier de la forma

( ) ( )∑ ⋅⋅⋅⋅+k

=iiio T

tb+Ttaa=tg

1

222 2πisin2πicos)(

donde yN

tga

N

oto

1)(

1

2 ==∑

=

Operando:

( ) ( ) ( ) ( )

T

k

=iii

k

=iiio T

tb+TtaT

tb+Ttaa=tftg

=

⋅⋅⋅⋅×

⋅⋅⋅⋅+ ∑∑

1

.

1

1

1

2πisin2πicos2πisin2πicos)()(1

11

1

222

que equivale a:

( ) ( ) ( ) ( )

( ) ( )

⋅⋅⋅⋅×+

+

⋅⋅⋅⋅

⋅⋅⋅⋅=

∑∑

k

=iiio

k

=iii

k

=iii

T

Ttb+T

taa

Ttb+T

taxTtb+T

ta

1

112

1

22

1

11

2πisin2πicos

2πisin2πicos2πisin2πicos

1

.

1

1

1

El primer sumando es una multiplicación de dos series armónicas, cuyo

coeficiente 13 =oa , entonces:

( ) ( ) ( ) ( )

( ) ( )

⋅⋅⋅⋅++

=

⋅⋅⋅⋅

⋅⋅⋅⋅

∑∑

k

=iii

k

=iii

k

=iii

Ttb+T

ta

Ttb+T

taxTtb+T

ta

1

33

1

22

1

11

2πisin2πicos1

2πisin2πicos2πisin2πicos

Tomando en consideración la expresión anterior

( ) ( ) ( ) ( )

( ) ( )

⋅⋅⋅⋅×−+

=

⋅⋅⋅⋅

⋅⋅⋅⋅

∑∑

k

=iiio

k

=iii

k

=iii

Ttb+T

taa

Ttb+T

taxTtb+T

ta

1

112

1

22

1

11

2πisin2πicos1

2πisin2πicos2πisin2πicos

De manera que utilizando los criterios de la división, la parte armónica de la

inversa de y , se obtiene multiplicando inversa del desarrollo del producto de la

serie armónica ( ) ( )

⋅⋅⋅⋅∑k

=iii T

tb+Tta

1

11 2πisin2πicos por la serie armónica

( ) ( )

⋅⋅⋅⋅×− ∑k

=iii T

tb+Tta

y 1

11 2πisin2πicos1

. El término independiente sería el

valor medio de la serie ytg

1)( =

Ejemplo 4

Partimos de la serie armónica

⋅⋅⋅+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅+

+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅==

8

24cos2

8

23sin05,0

8

23cos6,0

8

22sin7,0

8

22cos3,0

8

21sin1,0

8

21cos9,0)(

tt+

t

t+

tt+

ttfyt

πππ

ππππ

Calculamos

50,03903184

11

2 ==∑

=

N

ya

N

ot to

Desarrolla su producto a partir de la matriz:

−−−−−−

−−−−−−−−−−−

=

=

3,03,07,32,07,005,07,0

3,04,03,04,115,0015,0

7,33,03,01,07,005,07,0

1,07,005,009,03,06,0

7,015,07,08,13,05,13,4

05,0005,06,05,145,1

7,015,07,02,13,45,13,0

22

11AB

BA

MM

MMA

Que da lugar a la siguiente inversa :

−−−−−−−−−−−−−−−

−−−−−−−−

−−−−−−−

=−

02,012,032,050,01,003,017,0

12,062,014,093,121,012,050,0

32,014,004,063,003,004,021,0

25,096,032,012,561,032,027,1

01,021,003,022,115,003,002,0

03,012,004,064,003,029,005,0

17,050,021,053,202,005,063,0

1A

La parte armónica de la inversa de )(tf es:

×

−−−−−−−−−−−−−−−

−−−−−−−−

−−−−−−−

0,06-

0,22-

0,07-

0,63

0,17-

0,08

0,32-

50,03903184

05,0

7,0

1,0

2

6,0

3,0

9,0

02,012,032,050,01,003,017,0

12,062,014,093,121,012,050,0

32,014,004,063,003,004,021,0

25,096,032,012,561,032,027,1

01,021,003,022,115,003,002,0

03,012,004,064,003,029,005,0

17,050,021,053,202,005,063,0

Resultado

⋅⋅⋅+

⋅⋅⋅−

⋅⋅⋅−

+

⋅⋅⋅−

⋅⋅⋅+

⋅⋅⋅−

⋅⋅⋅−==

8

24cos63,0

8

23sin06,0

8

23cos17.0

8

22sin22,0

8

22cos08,0

8

21sin07,0

8

21cos32,0039,0)(

1

ttt

tttttg

yt

πππ

ππππ

Producto de dos series

Sean )(tfy = y )(tgz = dos vectores de dimensión N. Se define su producto

zy × ; como el vector:

=

−−

−−

21

12

22

11

00

'

1

2

3

1

1

2

2

1

0

...

NN

NN

N

N

o

N

N

zy

zy

zy

zy

zy

z

z

z

z

z

y

y

y

y

y

zy

El producto puede desarrollarse a partir de los coeficientes de Fourier.

Partimos de la serie temporal

==

1

2

2

1

0

.)(

N

N

y

y

y

y

y

tfy

Que admite la siguiente representación:

−−

−−−

+=

yy

yy

yy

yy

yy

ytf

N

N

1

2

2

1

0

.)(

Donde 1

1

aN

yy

N

ott

==∑

= , entonces

∑−

=

++=2

1

0

111 sincos)(N

kkkkk baatf ϖϖ

Siendo N

tp

⋅= πϖ 2

El producto de )()( tgtf ⋅ se desarrollaría entonces:

+

++

++

++=

=

++

++=⋅

∑∑∑∑

∑∑

=

=

=

=

=

=

21

0

112

1

0

222

1

0

1122

1

0

22121

21

0

2222

1

0

111

sincossincossincossincos

sincossincos)()(

N

ppppp

N

ppppp

N

ppppp

N

ppppp

N

ppppp

N

ppppp

bababaabaaaa

baabaatgtf

ϖϖϖϖϖϖϖϖ

ϖϖϖϖ

Dado que el producto

+

+ ∑∑

=

=

21

0

112

1

0

22 sincossincos

N

ppppp

N

ppppp baba ϖϖϖϖ es el producto de

dos series armónicas, el resultado de multiplicar dos series requiere añadir al

desarrollo de este producto:

212

1

0

21kk

Nk

kkk bbaa += ∑

−=

=

µ

×

=

1

1

22

11

3

3

2

2

B

A

MM

MM

B

AAB

BA

Los sumandos 21ba ,

+∑

=

21

0

221 sincosN

ppppp baa ϖϖ y

+∑

=

21

0

112 sincosN

ppppp baa ϖϖ .

Con lo que resulta:

212

1

0

21213 22 kk

N

kkk bbaaaaa ++= ∑

=

Y

+

+

×

=

1

12

2

21

1

1

22

11

3

3 222B

Aa

B

Aa

B

A

MM

MM

B

AAB

BA

Cabe elaborar una matriz de tamaño 11 −×− nn compactando todas las

operaciones anteriores para obtener los coeficientes de Fourier en una única

operación. Para ello hay que prescindir de la primera fila de la matriz

( )32

22

121 AAAM A ++= , de la primera fila y la ultima columna de la matriz

( )32

22

122 AAAM A +−−= , de la primera fila de la matriz ( )3

222

121 BIBBM B ×+−= +

− , y

de la primera fila y ultima columna de la matriz ( )32

22

122 BIBBM B +−−= +

− .

+

+=

2

21

1

1

22

111

2

3

3 222B

Aa

B

A

MM

MMIa

B

AAB

BA

n

Utilizando el teorema de Plancharel resulta que:

23YZzya σ+=

Donde 2YZσ es la covarianza de las series )(tfy = y )(tgz = :

212

1

0

212

2

1kk

N

kkkYZ bbaazy ++= ∑

=

σ

Ejemplo 5

La serie que aparece en la figura nº1 se descompone en los siguiente ciclos de

Fourier:

⋅⋅⋅+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅+

+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅+

+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅+==

16

28cos1,0

16

27sin4,0

16

27cos2,0

16

26sin2,0

16

26cos5,0

16

25sin3,0

16

25cos2,0

16

24sin3,0

16

24cos1,0

16

23sin2,1

16

23cos4,0

16

22sin2,0

16

22cos7,0

16

21sin4,0

16

21cos8,05,0)(

tt+

tt+

t

t+

tt+

tt+

t

t+

tt+

ttfyt

πππππ

ππππππ

ππππ

-2

-1

0

1

2

3

4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

A su vez la serie que se representa en la figura nº1 se descompone en los

siguiente ciclos de Fourier:

⋅⋅⋅+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅+

+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅+

+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅+==

16

28cos1,0

16

27sin4,0

16

27cos2,0

16

26sin2,0

16

26cos5,0

16

25sin3,0

16

25cos2,0

16

24sin3,0

16

24cos1,0

16

23sin2,1

16

23cos4,0

16

22sin2,0

16

22cos7,0

16

21sin4,0

16

21cos8,05,0)(

tt+

tt+

t

t+

tt+

tt+

t

t+

tt+

ttfyt

πππππ

ππππππ

ππππ

La serie que aparece en la figura nº1 se descompone en los siguiente ciclos de

Fourier:

⋅⋅⋅+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅+

+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅+

+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅+

⋅⋅⋅

⋅⋅⋅+==

16

28cos8,0

16

27sin2,0

16

27cos9,0

16

26sin2,0

16

26cos3,0

16

25sin4,0

16

25cos8,0

16

24sin1,0

16

24cos1,0

16

23sin9,0

16

23cos7,0

16

22sin2,0

16

22cos2,0

16

21sin1,0

16

21cos2,02,1)(

tt+

tt+

t

t+

tt+

tt+

t

t+

tt+

ttgx t

πππππ

ππππππ

ππππ

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

El desarrollo matricial para multiplicar la parte armónica de g(t) que da lugar a

los coeficientes asociados a los cosenos sería:

0,8 0,7 0,4 0,1 0,2 0,5 0,2 0,1 0,7 0,4 0,1 0,2 0,5 0,2 0,1 0 0,4 0,1 0,2 0,5 0,2 0,1 0 0

0,1 0,2 0,5 0,2 0,1 0 0 0 12A = 0,2 0,5 0,2 0,1 0 0 0 0

0,5 0,2 0,1 0 0 0 0 0 0,2 0,1 0 0 0 0 0 0 0,1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,1 0 0 0 0 0 0 0,1 0,2 0 0 0 0 0 0,1 0,2 0,5

0 0 0 0 0,1 0,2 0,5 0,2 22A = 0 0 0 0,1 0,2 0,5 0,2 0,1

0 0 0,1 0,2 0,5 0,2 0,1 0,4 0 0,1 0,2 0,5 0,2 0,1 0,4 0,7 0,1 0,2 0,5 0,2 0,1 0,4 0,7 0,8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,8 0,7 0,4 0,1 0,2 0,5 0,2 0,8 0 0,8 0,7 0,4 0,1 0,2 0,5 0,7 0,8 0 0,8 0,7 0,4 0,1 0,2

32A = 0,4 0,7 0,8 0 0,8 0,7 0,4 0,1

0,1 0,4 0,7 0,8 0 0,8 0,7 0,4 0,2 0,1 0,4 0,7 0,8 0 0,8 0,7 0,5 0,2 0,1 0,4 0,7 0,8 0 0,8 0,2 0,5 0,2 0,1 0,4 0,7 0,8 0 0,8 0,7 0,4 0,1 0,2 0,5 0,2 0,2 0,7 1,2 0,8 0,6 0,6 0,4 0,7 0,4 1,2 0,1 1 1,2 0,6 0,3 0,4 1

0,8 1 0,5 1 0,9 0,6 0,6 0,4

( )32

22

121 AAAM A ++= = 0,6 1,2 1 0,2 1 1,2 0,6 0,2

0,6 0,6 0,9 1 0,5 1 0,8 0,8 0,4 0,3 0,6 1,2 1 0,1 1,2 1,4 0,7 0,4 0,6 0,6 0,8 1,2 0,7 1,6 0,2 0,5 0,2 0,1 0,4 0,7 0,8 0

0,4 0,2 1,2 0,3 0,3 0,2 0,4 0 0,2 1,2 0,3 0,3 0,2 0,4 0 0 1,2 0,3 0,3 0,2 0,4 0 0 0 0,3 0,3 0,2 0,4 0 0 0 0

12B = 0,3 0,2 0,4 0 0 0 0 0

0,2 0,4 0 0 0 0 0 0 0,4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,4 0 0 0 0 0 0 0,4 0,2

0 0 0 0 0 0,4 0,2 0,3 22B = 0 0 0 0 0,4 0,2 0,3 0,3

0 0 0 0,4 0,2 0,3 0,3 1,2 0 0 0,4 0,2 0,3 0,3 1,2 0,2 0 0,4 0,2 0,3 0,3 1,2 0,2 0,4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,4 0,2 1,2 0,3 0,3 0,2 0,4 -0,4 0 0,4 0,2 1,2 0,3 0,3 0,2 -0,2 -0,4 0 0,4 0,2 1,2 0,3 0,3

32BI ×+

− = -1,2 -0,2 -0,4 0 0,4 0,2 1,2 0,3 -0,3 -1,2 -0,2 -0,4 0 0,4 0,2 1,2 -0,3 -0,3 -1,2 -0,2 -0,4 0 0,4 0,2 -0,2 -0,3 -0,3 -1,2 -0,2 -0,4 0 0,4 -0,4 -0,2 -0,3 -0,3 -1,2 -0,2 -0,4 0 0,4 0,2 1,2 0,3 0,3 0,2 0,4 0 0,2 1,6 0,5 1,5 0,5 0,7 0,2 0 0,8 0,3 0,7 0,4 1,6 0,3 -0,1 0

0,1 -0,1 0,2 0,8 0,2 0,8 0,1 0

( )32

22

121 BIBBM B ×+−= +

− = -0,9 0 0 0 0 0 0,9 0 -0,1 -0,8 -0,2 -0,8 -0,2 0,1 -0,1 0 0,1 -0,3 -1,6 -0,4 -0,7 -0,3 -0,8 0 -0,2 -0,7 -0,5 -1,5 -0,5 -1,6 -0,2 0 -0,4 -0,2 -0,3 -0,3 -1,2 -0,2 -0,4 0

Para calcular los coeficientes asociados a los cosenos de la serie producto

habría que realizar ahora la siguiente multiplicación:

12

21

1111 22 AaAaBMAM BA ++×+×

Siendo

0,2 0,1 0,8 0,2 0,2 0,7 0,7 0,9 0,4

=1A 0,1 =1B 0,1 =2A 0,1 0,8 0,4 0,2 0,3 0,2 0,5 0,9 0,2 0,2

0,8 0 0,1

5,01 =a y 8,02 =a

Para poder resolver el sistema utilizando compatibilizando filas y columnas,

habría que prescindir de la primera fila en cada matriz de desarrollo5:

0,7 1,2 0,8 0,6 0,6 0,4 0,7 0,4 1,2 0,1 1 1,2 0,6 0,3 0,4 1

0,8 1 0,5 1 0,9 0,6 0,6 0,4

( )32

22

121 AAAM A ++= = 0,6 1,2 1 0,2 1 1,2 0,6 0,2

0,6 0,6 0,9 1 0,5 1 0,8 0,8 0,4 0,3 0,6 1,2 1 0,1 1,2 1,4 0,7 0,4 0,6 0,6 0,8 1,2 0,7 1,6 0,2 0,5 0,2 0,1 0,4 0,7 0,8 0

0,2 1,6 0,5 1,5 0,5 0,7 0,2 0 0,8 0,3 0,7 0,4 1,6 0,3 -0,1 0

0,1 -0,1 0,2 0,8 0,2 0,8 0,1 0

( )32

22

121 BIBBM B ×+−= +

− = -0,9 0 0 0 0 0 0,9 0 -0,1 -0,8 -0,2 -0,8 -0,2 0,1 -0,1 0 0,1 -0,3 -1,6 -0,4 -0,7 -0,3 -0,8 0 -0,2 -0,7 -0,5 -1,5 -0,5 -1,6 -0,2 0 -0,4 -0,2 -0,3 -0,3 -1,2 -0,2 -0,4 0

La solución a este subsistema que nos daría los coeficientes de Fourier

asociados a los cosenos del producto serían:

5 Nótese que incluso podría prescindirse de las columnas cuyos valores son ceros en la matriz BM1 que

van a ser multiplicados por el elemento del vector 1B cuyo valor es cero. Si se quiere una solución

compacta habría que prescindir de dichos elementos.

=++×+×=

6,1

67,3

18,3

8,3

37,3

74,4

18,6

99,5

222 12

21

11113 AaAaBMAMA BA

El coeficiente asociado al coseno de cero, o la media de la serie multiplicación

sería:

935,12

1 212

1

0

2121 =++= ∑

=kk

N

kkk bbaaaaµ

El desarrollo matricial para multiplicar la parte armónica de g(t) que da lugar a

los coeficientes asociados a los senos sería similar al de los cosenos, pero

operando , ( )32

22

122 AAAM A +−−= , y ( )3

222

122 BIBBM B ×+−= +

− :

-0,8 -0,7 -0,4 -0,1 -0,2 -0,5 -0,2 -0,2 -0,7 0,4 0,6 0,2 -0,4 0 0,3 0 0,4 -0,1 0,6 0,2 0,2 -0,1 0 0

0,6 0,6 -0,5 0,6 0,5 0,2 -0,4 0

( )32

22

122 AAAM A +−−= = 0,2 0,2 0,6 -0,2 0,6 0,2 0,2 0

-0,4 0,2 0,5 0,6 -0,5 0,6 0,6 0 0 -0,1 0,2 0,2 0,6 -0,1 0,4 0 0,3 0 -0,4 0,2 0,6 0,4 -0,7 0 0,2 0,5 0,2 0,1 0,4 0,7 0,8 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 -0,4 -0,2 -1,2 -0,3 -0,3 -0,2 -0,4 0,4 0 -0,4 -0,2 -1,2 -0,3 -0,3 -0,2 0,2 0,4 0 -0,4 -0,2 -1,2 -0,3 -0,3

32BI ×−

+ = 1,2 0,2 0,4 0 -0,4 -0,2 -1,2 -0,3 0,3 1,2 0,2 0,4 0 -0,4 -0,2 -1,2 0,3 0,3 1,2 0,2 0,4 0 -0,4 -0,2 0,2 0,3 0,3 1,2 0,2 0,4 0 -0,4 0,4 0,2 0,3 0,3 1,2 0,2 0,4 0

0,4 0,2 1,2 0,3 0,3 0,2 0,4 0 0,2 0,8 0,1 -0,9 -0,1 0,1 -0,2 -0,8 1,6 0,3 -0,1 0 -0,8 -0,3 -0,7 -0,4

0,5 0,7 0,2 0 -0,2 -1,6 -0,5 -0,6

( )32

22

122 BIBBM B ×+−= −

+ = 1,5 0,4 0,8 0 -0,8 -0,4 -1,5 -0,6 0,5 1,6 0,2 0 -0,2 -0,7 -0,5 -2,4 0,7 0,3 0,8 0 0,1 -0,3 -1,6 -0,4 0,2 -0,1 0,1 0,9 -0,1 -0,8 -0,2 -0,8 0,4 0,2 0,3 0,3 1,2 0,2 0,4 0

Para calcular los coeficientes asociados a los senos de la serie producto

habría que realizar la siguiente multiplicación:

12

21

1212 22 BaBaAMBM BA ++×+×

Siendo

0,4 0,2 1,2

0,3 =2B 0,3

0,2 0,4 0

Prescindiendo de la primera fila:

-0,7 0,4 0,6 0,2 -0,4 0 0,3 0 0,4 -0,1 0,6 0,2 0,2 -0,1 0 0

0,6 0,6 -0,5 0,6 0,5 0,2 -0,4 0

( )32

22

122 AAAM A +−−= = 0,2 0,2 0,6 -0,2 0,6 0,2 0,2 0

-0,4 0,2 0,5 0,6 -0,5 0,6 0,6 0 0 -0,1 0,2 0,2 0,6 -0,1 0,4 0 0,3 0 -0,4 0,2 0,6 0,4 -0,7 0 0,2 0,5 0,2 0,1 0,4 0,7 0,8 0

0,2 0,8 0,1 -0,9 -0,1 0,1 -0,2 -0,8 1,6 0,3 -0,1 0 -0,8 -0,3 -0,7 -0,4

0,5 0,7 0,2 0 -0,2 -1,6 -0,5 -0,6

( )32

22

122 BIBBM B ×+−= −

+ = 1,5 0,4 0,8 0 -0,8 -0,4 -1,5 -0,6 0,5 1,6 0,2 0 -0,2 -0,7 -0,5 -2,4 0,7 0,3 0,8 0 0,1 -0,3 -1,6 -0,4 0,2 -0,1 0,1 0,9 -0,1 -0,8 -0,2 -0,8 0,4 0,2 0,3 0,3 1,2 0,2 0,4 0

La solución a este subsistema que nos daría los coeficientes de Fourier

asociados a los senos del producto serían:

=++×+×=

51,2

07,0

15,0

51,0

07,0

54,2

05,0

84,0

222 12

21

12123 BaBaAMBMB BA

En forma compacta la matriz

AB

BA

MM

MM

22

11 sería:

0,7 1,2 0,8 0,6 0,6 0,4 0,7 0,4 0,2 1,6 0,5 1,5 0,5 0,7 0,2 1,2 0,1 1 1,2 0,6 0,3 0,4 1 0,8 0,3 0,7 0,4 1,6 0,3 -0,1

0,8 1 0,5 1 0,9 0,6 0,6 0,4 0,1 -0,1 0,2 0,8 0,2 0,8 0,1 0,6 1,2 1 0,2 1 1,2 0,6 0,2 -0,9 0 0 0 0 0 0,9 0,6 0,6 0,9 1 0,5 1 0,8 0,8 -0,1 -0,8 -0,2 -0,8 -0,2 0,1 -0,1 0,4 0,3 0,6 1,2 1 0,1 1,2 1,4 0,1 -0,3 -1,6 -0,4 -0,7 -0,3 -0,8 0,7 0,4 0,6 0,6 0,8 1,2 0,7 1,6 -0,2 -0,7 -0,5 -1,5 -0,5 -1,6 -0,2 0,2 0,5 0,2 0,1 0,4 0,7 0,8 0 -0,4 -0,2 -0,3 -0,3 -1,2 -0,2 -0,4 0,2 0,8 0,1 -0,9 -0,1 0,1 -0,2 -0,8 -0,7 0,4 0,6 0,2 -0,4 0 0,3

1,6 0,3 -0,1 0 -0,8 -0,3 -0,7 -0,4 0,4 -0,1 0,6 0,2 0,2 -0,1 0 0,5 0,7 0,2 0 -0,2 -1,6 -0,5 -0,6 0,6 0,6 -0,5 0,6 0,5 0,2 -0,4

1,5 0,4 0,8 0 -0,8 -0,4 -1,5 -0,6 0,2 0,2 0,6 -0,2 0,6 0,2 0,2 0,5 1,6 0,2 0 -0,2 -0,7 -0,5 -2,4 -0,4 0,2 0,5 0,6 -0,5 0,6 0,6 0,7 0,3 0,8 0 0,1 -0,3 -1,6 -0,4 0 -0,1 0,2 0,2 0,6 -0,1 0,4

0,2 -0,1 0,1 0,9 -0,1 -0,8 -0,2 -0,8 0,3 0 -0,4 0,2 0,6 0,4 -0,7

La matriz

+− AB

BA

nMM

MMIa

22

111

22sería:

1,7 1,2 0,8 0,6 0,6 0,4 0,7 0,4 0,2 1,6 0,5 1,5 0,5 0,7 0,2 1,2 1,1 1 1,2 0,6 0,3 0,4 1 0,8 0,3 0,7 0,4 1,6 0,3 -0,1 0,8 1 1,5 1 0,9 0,6 0,6 0,4 0,1 -0,1 0,2 0,8 0,2 0,8 0,1 0,6 1,2 1 1,2 1 1,2 0,6 0,2 -0,9 0 0 0 0 0 0,9 0,6 0,6 0,9 1 1,5 1 0,8 0,8 -0,1 -0,8 -0,2 -0,8 -0,2 0,1 -0,1 0,4 0,3 0,6 1,2 1 1,1 1,2 1,4 0,1 -0,3 -1,6 -0,4 -0,7 -0,3 -0,8 0,7 0,4 0,6 0,6 0,8 1,2 1,7 1,6 -0,2 -0,7 -0,5 -1,5 -0,5 -1,6 -0,2 0,2 0,5 0,2 0,1 0,4 0,7 0,8 1 -0,4 -0,2 -0,3 -0,3 -1,2 -0,2 -0,4 0,2 0,8 0,1 -0,9 -0,1 0,1 -0,2 -0,8 0,3 0,4 0,6 0,2 -0,4 0 0,3 1,6 0,3 -0,1 0 -0,8 -0,3 -0,7 -0,4 0,4 0,9 0,6 0,2 0,2 -0,1 0 0,5 0,7 0,2 0 -0,2 -1,6 -0,5 -0,6 0,6 0,6 0,5 0,6 0,5 0,2 -0,4 1,5 0,4 0,8 0 -0,8 -0,4 -1,5 -0,6 0,2 0,2 0,6 0,8 0,6 0,2 0,2 0,5 1,6 0,2 0 -0,2 -0,7 -0,5 -2,4 -0,4 0,2 0,5 0,6 0,5 0,6 0,6 0,7 0,3 0,8 0 0,1 -0,3 -1,6 -0,4 0 -0,1 0,2 0,2 0,6 0,9 0,4 0,2 -0,1 0,1 0,9 -0,1 -0,8 -0,2 -0,8 0,3 0 -0,4 0,2 0,6 0,4 0,3

Dado que:

=

2,0

2,0

4,0

1,0

9,0

2,0

1,0

8,0

9,0

3,0

8,0

1,0

7,0

2,0

2,0

1

1

B

A

La multiplicación matricial quedaría

−−−−−−−

=

+−

89,0

33,0

23,1

65,0

34,0

53,0

12,0

36,1

19,3

98,1

32,3

13,3

78,2

5,4

07,4

222

111

2

AB

BA

nMM

MMIa

Teniendo en cuenta que :

=

4,0

2,0

3,0

3,0

2,1

2,0

4,0

1,0

2,0

5,0

2,0

1,0

4,0

7,0

8,0

2

2

B

A

Entonces:

=

××+

−−−−−−−

=

+

+=

07,0

15,0

51,0

07,0

54,2

05,0

84,0

6,1

67,3

18,3

8,3

37,3

74,4

18,6

99,5

4,0

2,0

3,0

3,0

2,1

2,0

4,0

1,0

2,0

5,0

2,0

1,0

4,0

7,0

8,0

2,12

89,0

33,0

23,1

65,0

34,0

53,0

12,0

36,1

19,3

98,1

32,3

13,3

78,2

5,4

07,4

2222

21

1

1

22

111

2

3

3

B

Aa

B

A

MM

MMIa

B

AAB

BA

n

División de dos series

Partiendo de

+

+=

2

21

1

1

22

111

2

3

3 222B

Aa

B

A

MM

MMIa

B

AAB

BA

n

Cabe obtener los coeficientes de fourier de la parte armónica de la serie

)(tfy = operando de la siguiente manera:

+=

1

1

22

111

2

2

21

3

3 22B

A

MM

MMIa

B

Aa

B

AAB

BA

n

+=

−2

21

3

3

1

22

111

2

1

1 22B

Aa

B

A

MM

MMIa

B

AAB

BA

n

Dado que 212

1

0

21213 22 kk

N

kkk bbaaaaa ++= ∑

=

entonces:

2

212

1

0

213

1

2

2

a

bbaaa

a

kk

N

kkk +−

=

=

Si 021

2

1

0

21 =+∑

=kk

N

kkk bbaa

el sistema tiene solución única6.

En cuyo caso :

+=

−2

2

2

3

3

3

1

22

111

2

1

1 22B

A

a

a

B

A

MM

MMIa

B

AAB

BA

n

La expresión matricial del coeficiente 1a es:

[ ]

+

×−= −−

2

21

1

21

1

12222

31

2

1nn aa

B

ABA

aa

aa

Por lo que

[ ]

×−+

+=

−−

−2

2

2

2

21

1

21

1

12222

3

1

1

22

111

2

3

3

22

1222

B

A

a

aa

B

ABA

aa

a

B

A

MM

MMIa

B

A nn

AB

BA

n

Reordenando:

[ ]

+=

−1

1

2

2

21,

2

2

21

222

2

222

111

2

2

2

2

3

3

3 122

B

A

B

A

a

aBA

B

A

aMM

MMIa

B

A

a

a

B

A

nn

n

AB

BA

n

Siendo

6 Dicha restricción equivale a la independencia lineal de Y y Z, o si se prefiere a que 02 =YZσ

una matriz cuadrada de tamaño n-1, en cuya columna 2

1−n

figura el cociente

2

2

21

a

an−.

Se obtiene entonces la solución:

[ ]

+=

−2

2

2

3

3

3

1

2

2

21,

2

2

21

222

2

222

111

2

1

1 122

B

A

a

a

B

A

B

A

a

aBA

B

A

aMM

MMIa

B

A

nn

n

AB

BA

n

Ejemplo 6

Utilizando las series del ejemplo 5, la matriz

+− AB

BA

nMM

MMIa

22

111

22sería:

1,7 1,2 0,8 0,6 0,6 0,4 0,7 0,4 0,2 1,6 0,5 1,5 0,5 0,7 0,2 1,2 1,1 1 1,2 0,6 0,3 0,4 1 0,8 0,3 0,7 0,4 1,6 0,3 -0,1 0,8 1 1,5 1 0,9 0,6 0,6 0,4 0,1 -0,1 0,2 0,8 0,2 0,8 0,1 0,6 1,2 1 1,2 1 1,2 0,6 0,2 -0,9 0 0 0 0 0 0,9 0,6 0,6 0,9 1 1,5 1 0,8 0,8 -0,1 -0,8 -0,2 -0,8 -0,2 0,1 -0,1 0,4 0,3 0,6 1,2 1 1,1 1,2 1,4 0,1 -0,3 -1,6 -0,4 -0,7 -0,3 -0,8 0,7 0,4 0,6 0,6 0,8 1,2 1,7 1,6 -0,2 -0,7 -0,5 -1,5 -0,5 -1,6 -0,2 0,2 0,5 0,2 0,1 0,4 0,7 0,8 1 -0,4 -0,2 -0,3 -0,3 -1,2 -0,2 -0,4 0,2 0,8 0,1 -0,9 -0,1 0,1 -0,2 -0,8 0,3 0,4 0,6 0,2 -0,4 0 0,3 1,6 0,3 -0,1 0 -0,8 -0,3 -0,7 -0,4 0,4 0,9 0,6 0,2 0,2 -0,1 0 0,5 0,7 0,2 0 -0,2 -1,6 -0,5 -0,6 0,6 0,6 0,5 0,6 0,5 0,2 -0,4 1,5 0,4 0,8 0 -0,8 -0,4 -1,5 -0,6 0,2 0,2 0,6 0,8 0,6 0,2 0,2 0,5 1,6 0,2 0 -0,2 -0,7 -0,5 -2,4 -0,4 0,2 0,5 0,6 0,5 0,6 0,6 0,7 0,3 0,8 0 0,1 -0,3 -1,6 -0,4 0 -0,1 0,2 0,2 0,6 0,9 0,4 0,2 -0,1 0,1 0,9 -0,1 -0,8 -0,2 -0,8 0,3 0 -0,4 0,2 0,6 0,4 0,3

=

0....0

0.....0

0....0

0....0

0....0

2

2

21

2

2

21

2

2

21

2

2

21

21,

2

2

21

a

a

a

aa

aa

a

a

a

n

n

n

n

nn

n

En tanto que la matriz inversa

1

22

111

22

+

AB

BA

nMM

MMIa

se calcularía:

0,73 -0,03 -0,81 -0,58 0,71 -0,32 0,17 0,59 -0,06 -0,49 -0,42 0,76 0,16 -0,10 0,63

-0,03 0,70 -0,78 0,08 -0,22 0,09 -0,14 1,01 0,46 -0,55 -0,08 0,22 0,23 0,10 0,39

-0,81 -0,78 2,48 0,21 -1,33 0,34 0,76 -1,54 -0,47 1,41 0,56 -1,44 0,00 0,86 -1,24

-0,58 0,08 0,21 0,73 0,16 0,15 -0,56 -0,09 -0,12 0,61 0,33 -0,03 -0,30 -0,58 0,06

0,71 -0,22 -1,33 0,16 1,48 -0,03 -0,42 -0,27 0,33 -1,02 0,40 0,89 -0,31 -0,52 0,11

-0,32 0,09 0,34 0,15 -0,03 0,44 -0,30 -0,65 0,09 0,52 -0,40 -0,12 0,11 -0,21 -0,69

0,17 -0,14 0,76 -0,56 -0,42 -0,30 0,58 0,02 -0,29 0,21 -0,31 -0,57 0,34 0,13 0,15

0,30 0,50 -0,77 -0,04 -0,14 -0,33 0,01 1,15 0,16 -0,71 -0,14 0,35 -0,28 0,24 0,65

-0,06 0,46 -0,47 -0,12 0,33 0,09 -0,29 0,31 1,20 -0,37 -0,19 0,43 -0,48 -0,37 0,98

-0,49 -0,55 1,41 0,61 -1,02 0,52 0,21 -1,41 -0,37 1,66 0,64 -1,69 -0,11 0,70 -1,23

-0,42 -0,08 0,56 0,33 0,40 -0,40 -0,31 -0,28 -0,19 0,64 0,34 -0,16 -0,22 -0,51 -0,56

0,76 0,22 -1,44 -0,03 0,89 -0,12 -0,57 0,69 0,43 -1,69 -0,16 1,90 -0,24 -1,12 0,73

0,16 0,23 0,00 -0,30 -0,31 0,11 0,34 -0,56 -0,48 -0,11 -0,22 -0,24 0,44 0,35 -0,47

-0,10 0,10 0,86 -0,58 -0,52 -0,21 0,13 0,48 -0,37 0,70 -0,51 -1,12 0,35 0,89 0,10

0,63 0,39 -1,24 0,06 0,11 -0,69 0,15 1,30 0,98 -1,23 -0,56 0,73 -0,47 0,10 1,89

Y el vector

−−−−−−−

=

××−

=

89,0

33,0

23,1

65,0

34,0

53,0

12,0

36,1

19,3

98,1

32,3

13,3

78,2

5,4

07,4

4,0

2,0

3,0

3,0

2,1

2,0

4,0

1,0

2,0

5,0

2,0

1,0

4,0

7,0

8,0

2,12

07,0

15,0

51,0

07,0

54,2

05,0

84,0

6,1

67,3

18,3

8,3

37,3

74,4

18,6

99,5

22

21

3

3

B

Aa

B

A

El producto matricial [ ]22

2

2

2

1BA

B

A

a

sería:

1,28 1,12 0,64 0,16 0,32 0,8 0,32 0,16 0,64 0,32 1,92 0,48 0,48 0,32 0,64 1,12 0,98 0,56 0,14 0,28 0,7 0,28 0,14 0,56 0,28 1,68 0,42 0,42 0,28 0,56 0,64 0,56 0,32 0,08 0,16 0,4 0,16 0,08 0,32 0,16 0,96 0,24 0,24 0,16 0,32 0,16 0,14 0,08 0,02 0,04 0,1 0,04 0,02 0,08 0,04 0,24 0,06 0,06 0,04 0,08 0,32 0,28 0,16 0,04 0,08 0,2 0,08 0,04 0,16 0,08 0,48 0,12 0,12 0,08 0,16 0,8 0,7 0,4 0,1 0,2 0,5 0,2 0,1 0,4 0,2 1,2 0,3 0,3 0,2 0,4

0,32 0,28 0,16 0,04 0,08 0,2 0,08 0,04 0,16 0,08 0,48 0,12 0,12 0,08 0,16 0,16 0,14 0,08 0,02 0,04 0,1 0,04 0,02 0,08 0,04 0,24 0,06 0,06 0,04 0,08 0,64 0,56 0,32 0,08 0,16 0,4 0,16 0,08 0,32 0,16 0,96 0,24 0,24 0,16 0,32 0,32 0,28 0,16 0,04 0,08 0,2 0,08 0,04 0,16 0,08 0,48 0,12 0,12 0,08 0,16 1,92 1,68 0,96 0,24 0,48 1,2 0,48 0,24 0,96 0,48 2,88 0,72 0,72 0,48 0,96 0,48 0,42 0,24 0,06 0,12 0,3 0,12 0,06 0,24 0,12 0,72 0,18 0,18 0,12 0,24 0,48 0,42 0,24 0,06 0,12 0,3 0,12 0,06 0,24 0,12 0,72 0,18 0,18 0,12 0,24 0,32 0,28 0,16 0,04 0,08 0,2 0,08 0,04 0,16 0,08 0,48 0,12 0,12 0,08 0,16 0,64 0,56 0,32 0,08 0,16 0,4 0,16 0,08 0,32 0,16 0,96 0,24 0,24 0,16 0,32

En tanto que la matriz

2

2

21,

2

2

21

B

A

a

a

nn

n

quedaría:

0 0 0 0 0 0 0 0,16 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,14 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,08 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,02 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,04 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,04 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,02 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,08 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,04 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,24 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,06 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,06 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,04 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,08 0 0 0 0 0 0 0

En consecuencia, la matriz

[ ]

+

−2

2

21,

2

2

21

222

2

222

111

2 12

B

A

a

aBA

B

A

aMM

MMIa

nn

n

AB

BA

n sería:

0,42 0,08 0,16 0,44 0,28 -0 0,38 0,08 -0,4 1,28 -1,4 1,02 0,02 0,38 -0,4

0,08 0,12 0,44 1,06 0,32 -0 0,12 0,72 0,24 0,02 -1 -0 1,18 0,02 -0,7 0,16 0,44 1,18 0,92 0,74 0,2 0,44 0,24 -0,2 -0,3 -0,8 0,56 -0 0,64 -0,2 0,44 1,06 0,92 1,18 0,96 1,1 0,56 0,16 -1 -0 -0,2 -0,1 -0,1 -0 0,82 0,28 0,32 0,74 0,96 1,42 0,8 0,72 0,72 -0,3 -0,9 -0,7 -0,9 -0,3 0,02 -0,3 -0,4 -0,4 0,2 1,1 0,8 0,6 1 1,2 -0,3 -0,5 -2,8 -0,7 -1 -0,5 -1,2 0,38 0,12 0,44 0,56 0,72 1 1,62 1,52 -0,4 -0,8 -1 -1,6 -0,6 -1,7 -0,4 0,04 0,36 0,12 0,08 0,36 0,6 0,76 0,96 -0,5 -0,2 -0,5 -0,4 -1,3 -0,2 -0,5 -0,4 0,24 -0,2 -1 -0,3 -0 -0,4 -1 -0 0,24 -0,4 -0 -0,6 -0,2 -0 1,28 0,02 -0,3 -0 -0,9 -1 -0,8 -0,5 0,24 0,82 0,12 0,08 0,08 -0,2 -0,2 -1,4 -1 -0,8 -0,2 -0,7 -3 -1 -1,1 -0,4 0,12 -2,4 -0,1 -0,2 -0,3 -1,4 1,02 -0 0,56 -0,1 -0,9 -1 -1,6 -0,7 -0 0,08 -0,1 0,62 0,42 0,08 -0 0,02 1,18 -0 -0,1 -0,3 -1 -0,6 -2,5 -0,6 0,08 -0,2 0,42 0,32 0,48 0,36 0,38 0,02 0,64 -0 0,02 -1 -1,7 -0,5 -0,2 -0,2 -0,3 0,08 0,48 0,82 0,24 -0,4 -0,7 -0,2 0,82 -0,3 -1 -0,4 -1 -0 -0,2 -1,4 -0 0,36 0,24 -0

Su inversa [ ]

1

2

2

21,

2

2

21

222

2

222

111

2 12

+

B

A

a

aBA

B

A

aMM

MMIa

nn

n

AB

BA

n :

0,79 0,21 -0,9 -0,6 0,99 -1 0,06 0,85 0,24 -0,6 -0,6 0,97 0,04 -0,3 0,84 0,21 1,66 -1,2 0,11 0,87 -1 -0,6 2,03 1,62 -0,8 -0,6 1,08 -0,2 -0,8 1,21 -0,9 -1,2 2,71 0,2 -1,9 0,9 0,99 -2 -1 1,53 0,84 -1,9 0,24 1,3 -1,6 -0,6 0,11 0,2 0,73 0,2 0,1 -0,6 -0,1 -0,1 0,61 0,31 -0 -0,3 -0,6 0,09 0,99 0,87 -1,9 0,2 2,71 -1 -0,9 0,88 1,64 -1,3 -0,2 1,86 -0,8 -1,5 1,04 -0,6 -1 0,87 0,11 -1,2 1,7 0,21 -1,8 -1,2 0,8 0,24 -1,1 0,64 0,8 -1,6 0,06 -0,6 0,99 -0,6 -0,9 0,2 0,79 -0,5 -0,8 0,33 -0 -1 0,56 0,56 -0,2 0,43 1,02 -1 -0 0,44 -1 -0,2 1,69 0,77 -0,8 -0,4 0,8 -0,5 -0,2 1,09 0,24 1,62 -1 -0,1 1,64 -1 -0,8 1,54 2,59 -0,7 -0,9 1,46 -1 -1,4 1,98 -0,6 -0,8 1,53 0,61 -1,3 0,8 0,33 -1,7 -0,7 1,72 0,79 -1,9 0,02 0,93 -1,4 -0,6 -0,6 0,84 0,31 -0,2 0,2 -0 -0,9 -0,9 0,79 0,68 -0,7 0,06 0,02 -1 0,97 1,08 -1,9 -0 1,86 -1 -1 1,6 1,46 -1,9 -0,7 2,65 -0,7 -1,9 1,46 0,04 -0,2 0,24 -0,3 -0,8 0,6 0,56 -1,1 -1 0,02 0,06 -0,7 0,68 0,79 -0,9 -0,3 -0,8 1,3 -0,6 -1,5 0,8 0,56 -0,5 -1,4 0,93 0,02 -1,9 0,79 1,72 -0,7 0,84 1,21 -1,6 0,09 1,04 -2 -0,2 2,17 1,98 -1,4 -1 1,46 -0,9 -0,7 2,59

Y el vector

−−−−−−−

=

×

×−

=

3

4,1

8,2

3,2

7,6

6,1

3,2

83,0

12,2

7,0

25,2

6,2

64,1

76,0

2,0

4,0

2,0

3,0

3,0

2,1

2,0

4,0

1,0

2,0

5,0

2,0

1,0

4,0

7,0

8,0

5,0

935,12

07,0

15,0

51,0

07,0

54,2

05,0

84,0

6,1

67,3

18,3

8,3

37,3

74,4

18,6

99,5

22

2

2

3

3

3

B

A

a

a

B

A