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1Formule e metodi
Equazioni differenziali
Crescita/decadimento esponenziale
dy/dt = ky → y = y0ekt
Tempo di dimezzamento
k = ln 2 / t½
Legge di raffreddamento di Newton
T(t) = Ta + (T0 − Ta)e−kt
Fattore integrante
y′ + p(x)y = q(x): μ = e∫p dx, (μy)′ = μq
Serbatoio di miscelazione
dm/dt = r·c − (r/V)·m
Matrici e determinanti
determinante 2×2
det = ad − bc
Inversa di una 2×2
A⁻¹ = (1/det)·[d −b; −c a]
Prodotto
(AB)ij = Σk AikBkj
Autovalori
det(A − λI) = 0
Regola di Cramer
xi = det(Ai)/det(A)
Vettori: prodotto scalare e vettoriale
Modulo
|a| = √(ax² + ay² + az²)
Versore
û = a/|a|
Componenti a partire da un angolo
Fx = F·cos θ, Fy = F·sin θ
Prodotto scalare
a·b = axbx + ayby + azbz = |a||b|cos θ
Proiezione scalare di a su b
a·b/|b|
Lavoro
W = F·d
Prodotto vettoriale
a × b = (aybz − azby, azbx − axbz, axby − aybx)
Aree
parallelogramma |a × b|, triangolo ½|a × b|
Momento rispetto a O
MO = r × F, r = A − O
Volume di un parallelepipedo
V = |a·(b × c)|
Metodo
Scrivi ogni vettore in componenti; per una forza data da un modulo e un angolo, usa F·cos θ e F·sin θ.
Per lunghezze e direzioni usa il modulo √(x² + y² + z²) e il versore a/|a|.
Usa il prodotto scalare per angoli, proiezioni, perpendicolarità e lavoro: a·b = |a||b|cos θ.
Usa il prodotto vettoriale per vettori perpendicolari, aree e momenti: scrivi con cura le tre componenti, mantenendo l’ordine a × b.
Integrali
Regola della potenza
∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1) + C
Integrale definito
∫ab f dx = F(b) − F(a)
Integrali fondamentali
∫eˣ dx = eˣ, ∫1/x dx = ln|x|, ∫sin x dx = −cos x
Area tra due curve
∫ab (f − g) dx
Metodo
Riscrivi, dove possibile, la funzione integranda come somma di termini semplici.
Applica la regola della potenza: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1), e gli integrali notevoli per ex, 1/x, sin e cos.
Usa la sostituzione quando vedi insieme una funzione e la sua derivata.
Per un integrale definito calcola F(b) − F(a).
Calcolo multivariabile
Derivate parziali
fx = ∂f/∂x (y constant), fxy = fyx
Gradiente
∇f = (fx, fy), largest slope |∇f|
Derivata direzionale
Duf = ∇f·u, u = v/|v|
Piano tangente
z = f(a, b) + fx(x − a) + fy(y − b)
Regola della catena
dz/dt = fx·dx/dt + fy·dy/dt
Test delle derivate seconde
D = fxxfyy − fxy²: D > 0, fxx > 0 minimum; D > 0, fxx < 0 maximum; D < 0 saddle
Integrale doppio
∬R f dA = ∫ab∫g(x)h(x) f dy dx
Coordinate polari
x = r cos θ, y = r sin θ, dA = r dr dθ
Metodo
Per una derivata parziale, tratta l’altra variabile come una costante e usa le regole a una variabile.
Per le domande sul gradiente calcola ∇f = (fx, fy) nel punto; usa |∇f| per la pendenza massima e ∇f·u con un versore u per una derivata direzionale.
Per gli estremi risolvi insieme fx = 0 e fy = 0, poi classifica ogni punto con D = fxx·fyy − fxy².
Per un integrale doppio disegna la regione, scegli l’ordine (o le coordinate polari per i dischi) in modo che gli estremi interni siano le curve di contorno, e integra prima all’interno.
Successioni e serie
Successione aritmetica
aₙ = a₁ + (n − 1)d, Sₙ = n(a₁ + aₙ)/2
Successione geometrica
aₙ = a₁rⁿ⁻¹, Sₙ = a₁(1 − rⁿ)/(1 − r)
Serie geometrica infinita
S = a₁/(1 − r), |r| < 1
Serie armonica generalizzata
Σ1/kᵖ converges only for p > 1
Criterio del rapporto
L = lim |ak+1/ak|: L < 1 converges, L > 1 diverges
Raggio di convergenza
R = lim |ck/ck+1|
Polinomio di Taylor
Pₙ(x) = Σ f⁽ᵏ⁾(a)(x − a)ᵏ/k!
Serie di Maclaurin
eˣ = Σxᵏ/k!, sin x = x − x³/3! + …, cos x = 1 − x²/2! + …, ln(1 + x) = x − x²/2 + …
Maggiorazione di Lagrange
|Rₙ| ≤ M·|x − a|ⁿ⁺¹/(n + 1)!
Metodo
Individua il tipo: aritmetica (differenza costante), geometrica (ragione costante), una serie notevole, una serie di potenze o un polinomio di Taylor.
Per le somme usa Sₙ = n(a₁ + aₙ)/2, Sₙ = a₁(1 − rⁿ)/(1 − r), oppure S = a₁/(1 − r) quando |r| < 1, con a₁ il primo termine della somma.
Per la convergenza: prima il criterio del termine n-esimo, poi confronta con Σ1/kᵖ o con una serie geometrica, e usa il criterio del rapporto o della radice per fattoriali e potenze k-esime.
Per i polinomi di Taylor elenca f(a), f′(a), f″(a), …, dividi la derivata k-esima per k!, e maggiora l’errore con M·|x − a|ⁿ⁺¹/(n + 1)!.
Convoluzione e sistemi LTI
Convoluzione discreta
y[n] = Σ x[k]·h[n − k]
Convoluzione continua
y(t) = ∫ x(τ)·h(t − τ) dτ
Lunghezza e somma
Ly = Lx + Lh − 1, Σy = Σx·Σh
Inizio, fine e area
t1 + t3 … t2 + t4, ∫y = ∫x·∫h
Gradino in e^(−at)u(t)
y(t) = (A/a)(1 − e−at)
Sistema del primo ordine
y′ + a·y = b·x → h(t) = b·e−atu(t)
Ricorsione del primo ordine
y[n] = a·y[n − 1] + b·x[n] → h[n] = b·aⁿ
Sinusoide attraverso h(t)
|H(jω)|, ∠H(jω); H(jω) = b/(a + jω)
Ampiezze della serie di Fourier
onda quadra ±A: 4A/(kπ), k dispari; onda triangolare ±A: 8A/(π²k²), k dispari; treno di impulsi: A·D e (2A/(kπ))|sin kπD|
Metodo
Disegna entrambi i segnali e annota dove ciascuno è non nullo.
Ribalta h e falla scorrere: per ogni istante di uscita, trova l’intervallo in cui i due segnali si sovrappongono.
Moltiplica e somma (discreto) oppure moltiplica e integra (continuo) solo su quella sovrapposizione.
Controlla il risultato: l’uscita inizia alla somma degli istanti iniziali, finisce alla somma degli istanti finali, e la sua area o somma è il prodotto delle aree o somme degli ingressi.
2Esercizi
1.Equazioni differenzialiMedia
Risolvi y″ + 8y′ + 16y = 0 con y(0) = 1 e y′(0) = 4. Trova y(1).
y″ + 8y′ + 16y = 0y(0) = 1y′(0) = 4
y(1) =
2.Equazioni differenzialiDifficile
Risolvi il problema ai valori iniziali y′ + 2y/x = x per x > 0, con y(1) = 4. Trova y(2).
y′ + 2y/x = xy(1) = 4
y(2) =
3.Matrici e determinantiMedia
Trova il determinante det A della matrice 3×3 A mostrata.
A = [−3 −2 −4; −1 −1 −5; −4 5 −3]
det A =
4.Matrici e determinantiDifficile
Risolvi il sistema −4x − 5y = −1 e 6x + 3y = 6. Trova x.
−4x − 5y = −16x + 3y = 6
x =
5.Vettori: prodotto scalare e vettorialeMedia
Trova l’angolo θ tra i vettori a = (−2, 4, −6) e b = (6, −3, 0), in gradi.
a = (−2, 4, −6)b = (6, −3, 0)
θ = °
6.Vettori: prodotto scalare e vettorialeDifficile
Il versore n̂ è perpendicolare sia a a = (1, 3, 0) sia a b = (3, −2, 1) e ha componente z positiva. Trova la sua componente x n̂x.
a = (1, 3, 0)b = (3, −2, 1)n̂z > 0
n̂x =
7.IntegraliMedia
Calcola I = ∫210 2/x dx.
f(x) = 2/x[2, 10]
I =
8.IntegraliDifficile
Trova l'area A della regione tra la parabola y = 9 − x² e l'asse x.
y = 9 − x²
A =
9.Calcolo multivariabileMedia
z = −x²y³ − 3x² − 4y² + 3xy con x = t − 1 e y = 2t² − 2. Usa la regola della catena per trovare dz/dt in t = 2.
z = −x²y³ − 3x² − 4y² + 3xyx = t − 1y = 2t² − 2t = 2
dz/dt =
10.Calcolo multivariabileDifficile
f(x, y) = x⁴ + y⁴ − 16xy ha un punto critico in (0, 0). Calcola lì il discriminante D = fxxfyy − fxy².
f(x, y) = x⁴ + y⁴ − 16xyP = (0, 0)
D =
11.Successioni e serieMedia
Trova la somma S = Σk=1∞ 1/(k(k + 2)).
ak = 1/(k(k + 2))
S =
12.Successioni e serieDifficile
Usa il polinomio di Maclaurin di grado 3 di f(x) = ln(1 + 2x) per approssimare f(0,25). Dai P₃(0,25).
f(x) = ln(1 + 2x)n = 3x = 0,25
P₃(0.25) =
13.Trasformate di LaplaceMedia
F(s) = (5s + 30)/(s² + 9s + 8). La sua antitrasformata ha la forma f(t) = A·e−t + B·e−8t. Trova il coefficiente A con i fratti semplici.
F(s) = (5s + 30)/(s² + 9s + 8)
A =
14.Trasformate di LaplaceDifficile
Un sistema obbedisce a y″ + 7y′ + 10y = 40·u(t), con y(0) = 4 e y′(0) = 0. A t = 0 viene applicato un ingresso a gradino u(t) = 4. Usa la trasformata di Laplace per trovare y(0,3).
L’impulso x(t) = 4 per 0 ≤ t < 3 s è convoluto con h(t), un triangolo che scende linearmente da 1 in t = 0 a 0 in t = 1 s. Trova l’area Ay sotto y(t) = x(t) ∗ h(t).
x(t) = 4, 0 ≤ t < 3 sh(0) = 1, h(1) = 0
Ay =
16.Convoluzione e sistemi LTIDifficile
Un treno di impulsi ha altezza 10, larghezza dell’impulso 1,5 ms e periodo 5 ms. Trova la sua componente continua (valor medio) c0.
A = 10τ = 1,5 msT = 5 ms
c0 =
3Soluzioni
1.Equazioni differenziali
Risposta: y(1) = 0,1648
Equazioni lineari del secondo ordine: per y″ + b·y′ + c·y = 0 prova y = ert: si ottiene l’equazione caratteristica r² + b·r + c = 0. Due radici reali r₁ ≠ r₂ danno y = A·er₁t + B·er₂t (sovrasmorzato); una radice doppia r dà y = (A + Bt)·ert (smorzamento critico); radici complesse −α ± jω danno y = e−αt(A cos ωt + B sin ωt) (sottosmorzato, oscillante). I valori iniziali y(0) e y′(0) fissano A e B. Scritta come y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0, ωn è la pulsazione naturale e ζ il coefficiente di smorzamento: con ζ < 1 si ha oscillazione. Con un ingresso costante, y″ + by′ + cy = c·K, la soluzione è il valore a regime K più la risposta libera.
Radice doppia
(r + 4)² = 0 → r = −4
Costanti
A = y(0) = 1
y′(0) = B − 4A → B = 4 + 4 = 8
Calcola
y(1) = (1 + 8·1)·e−4 = 0,1648
Risposta
y(1) = 0,1648
2.Equazioni differenziali
Risposta: y(2) = 1,938
Equazioni differenziali del primo ordine: dy/dt = k·y ha soluzione y = y₀·ekt (crescita per k > 0, decadimento per k < 0); un tempo di dimezzamento T dà k = ln 2/T. La legge di raffreddamento di Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ), dà T(t) = Tₐ + (T₀ − Tₐ)·e−kt. Un’equazione lineare y′ + p(x)·y = q(x) si risolve con il fattore integrante μ = e∫p dx: (μy)′ = μq, quindi μy = ∫μq dx + C.
Fattore integrante
μ = e∫2/x dx = x2
Integra
(x2y)′ = x3 → x2y = 1x4/4 + C
Condizione iniziale
4 = 1/4 + C → C = 3,75
Calcola
y(2) = (1·24/4 + 3,75)/22 = 1,938
Risposta
y(2) = 1,938
3.Matrici e determinanti
Risposta: det A = −82
Matrici: il determinante di una matrice 2×2 è ad − bc. Per una 3×3 sviluppa lungo una riga: ogni elemento per il determinante della 2×2 che resta togliendo la sua riga e la sua colonna, con segni alterni + − +. Gli autovalori λ risolvono det(A − λI) = 0; per una 2×2 è λ² − (traccia)·λ + det = 0.
Minori 2×2 della prima riga
M₁₁ = 28, M₁₂ = −17, M₁₃ = −9
Sviluppo di Laplace
det A = (−3)·28 − (−2)·(−17) + (−4)·(−9) = −82
Risposta
det A = −82
4.Matrici e determinanti
Risposta: x = 1,5
Matrici: il determinante di una matrice 2×2 è ad − bc. Per una 3×3 sviluppa lungo una riga: ogni elemento per il determinante della 2×2 che resta togliendo la sua riga e la sua colonna, con segni alterni + − +. Gli autovalori λ risolvono det(A − λI) = 0; per una 2×2 è λ² − (traccia)·λ + det = 0.
Determinante della matrice dei coefficienti
det A = (−4)·3 − (−5)·6 = 18
Sostituisci la colonna di x
det Aₓ = (−1)·3 − (−5)·6 = 27
x = 27/18 = 1,5
Risposta
x = 1,5
y = −1
5.Vettori: prodotto scalare e vettoriale
Risposta: θ = 118,6 °
Dot product:a·b = axbx + ayby + azbz = |a|·|b|·cos θ, a scalar. It gives the angle between two vectors, cos θ = a·b/(|a|·|b|), and it is zero when they are perpendicular. The scalar projection of a onto b is a·b/|b|, and a constant force F moving through a displacement d does work W = F·d.
Prodotto scalare
a·b = (−2)·6 + 4·(−3) + (−6)·0 = −24
Moduli
|a| = √((−2)² + 4² + (−6)²) = 7,483
|b| = √(6² + (−3)² + 0²) = 6,708
Angolo
cos θ = −24/(7,483·6,708) = −0,4781
θ = arccos(−0,4781) = 118,6°
Risposta
θ = 118,6°
6.Vettori: prodotto scalare e vettoriale
Risposta: n̂x = −0,2621
Cross product:a × b = (aybz − azby, azbx − axbz, axby − aybx) is perpendicular to both vectors, and |a × b| = |a|·|b|·sin θ is the area of the parallelogram they span (the triangle has half of it). Order matters: b × a = −(a × b). The moment of a force F applied at point A about point O is MO = r × F, with r = A − O.
Prodotto vettoriale
(a × b)x = aybz − azby = 3·1 − 0·(−2) = 3
(a × b)y = azbx − axbz = 0·3 − 1·1 = −1
(a × b)z = axby − aybx = 1·(−2) − 3·3 = −11
Normalizza
La componente z di a × b è negativa, quindi usa −(a × b).
Integrali definiti: ∫ₐᵇ f(x) dx è l'area con segno tra il grafico e l'asse x da a a b. Trova una primitiva F (con F′ = f) e calcola F(b) − F(a). Regola della potenza: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1). L'area tra due curve è ∫(superiore − inferiore) dx.
Primitiva
F(x) = 2·ln x
Valuta agli estremi
I = 2·(ln 10 − ln 2) = 2·ln 5 = 3,219
Risposta
I = 3,219
8.Integrali
Risposta: A = 36
Integrali definiti: ∫ₐᵇ f(x) dx è l'area con segno tra il grafico e l'asse x da a a b. Trova una primitiva F (con F′ = f) e calcola F(b) − F(a). Regola della potenza: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1). L'area tra due curve è ∫(superiore − inferiore) dx.
Zeri
9 − x² = 0 → x = ±3
Integra
A = [9x − x³/3]−33 = 18 − (−18) = 36
Risposta
A = 36
9.Calcolo multivariabile
Risposta: dz/dt = −1644
Gradiente: ∇f = (fx, fy) punta nella direzione di massima crescita, e |∇f| è la massima velocità di variazione. La derivata direzionale lungo una direzione v è Duf = ∇f·u con il versore u = v/|v|. Il piano tangente in (a, b) è z = f(a, b) + fx(a, b)(x − a) + fy(a, b)(y − b); dà l’approssimazione lineare di f vicino a quel punto. Regola della catena: dz/dt = fx·dx/dt + fy·dy/dt.
Punto e velocità di variazione
x(2) = 1, y(2) = 6
dx/dt = 1, dy/dt = 4t = 8
Derivate parziali
fx = −2xy³ − 6x + 3y = −420
fy = −3x²y² − 8y + 3x = −153
Regola della catena
dz/dt = (−420)·1 + (−153)·8 = −1644
Risposta
dz/dt = −1644
10.Calcolo multivariabile
Risposta: D = −256
Punti critici e integrali doppi: un punto critico ha fx = fy = 0. Test delle derivate seconde con D = fxxfyy − fxy²: D > 0 e fxx > 0 è un minimo locale, D > 0 e fxx < 0 un massimo locale, D < 0 un punto di sella, e D = 0 non decide nulla. Per un integrale doppio su una regione generica, prendi come estremi interni le curve che delimitano la regione; per dischi e settori usa le coordinate polari, x = r cos θ, y = r sin θ e dA = r dr dθ (non dimenticare il fattore r).
Derivate seconde
fxx = 0, fyy = 0, fxy = −16
Discriminante
D = 0·0 − (−16)² = −256
→ punto di sella
Risposta
D = −256
11.Successioni e serie
Risposta: S = 0,75
Convergenza: se i termini non tendono a 0 la serie diverge (criterio del termine n-esimo). Σ1/kᵖ converge solo per p > 1, e Σrᵏ solo per |r| < 1. Confronta una serie con una di queste quando i suoi termini si comportano come loro per k grande. Criterio del rapporto: L = lim |ak+1/ak|; criterio della radice: L = lim |ak|1/k. L < 1 converge, L > 1 diverge, L = 1 non decide nulla. Una serie di potenze Σck(x − x₀)ᵏ converge per |x − x₀| < R con R = lim |ck/ck+1|; una serie a segni alterni con termini decrescenti a 0 converge.
Fratti semplici
1/(k(k + 2)) = (1/2)·(1/k − 1/(k + 2))
Annulla
S = (1/2)·(1 + 1/2) = 0,75
Risposta
S = 0,75
12.Successioni e serie
Risposta: P₃(0.25) = 0,4167
Polinomi di Taylor: vicino a x = a una funzione regolare è approssimata da Pₙ(x) = f(a) + f′(a)(x − a) + f″(a)(x − a)²/2! + … + f⁽ⁿ⁾(a)(x − a)ⁿ/n!; per a = 0 questo è il polinomio di Maclaurin. Serie notevoli: eˣ = Σxᵏ/k!, sin x = x − x³/3! + x⁵/5! − …, cos x = 1 − x²/2! + x⁴/4! − …, ln(1 + x) = x − x²/2 + x³/3 − …, 1/(1 − x) = Σxᵏ. Maggiorazione del resto di Lagrange: |f(x) − Pₙ(x)| ≤ M·|x − a|ⁿ⁺¹/(n + 1)!, dove M è il massimo valore di |f⁽ⁿ⁺¹⁾| tra a e x.
Polinomio di Maclaurin
P₃(x) = 2x − 2x² + 2,667x³
Sostituisci
P₃(0,25) = 0,5 − 0,125 + 0,0416667 = 0,4167
Risposta
P₃(0,25) = 0,4167
Il valore esatto è f(0,25) = 0,405465; l’errore −0,0112016 diminuisce se prendi più termini o un punto più vicino a 0.
13.Trasformate di Laplace
Risposta: A = 3,571
Trasformata di Laplace: F(s) = ∫₀∞ f(t)·e−st dt trasforma le derivate in moltiplicazioni per s: ℒ{f′} = sF(s) − f(0), ℒ{f″} = s²F(s) − s·f(0) − f′(0). Coppie standard: 1 ↔ 1/s, e−at ↔ 1/(s + a), t·e−at ↔ 1/(s + a)², sin ωt ↔ ω/(s² + ω²), cos ωt ↔ s/(s² + ω²), e una traslazione s → s + σ moltiplica la funzione nel tempo per e−σt. Per antitrasformare una F(s) razionale, scomponila in fratti semplici: il residuo di un polo semplice p è A = [(s − p)·F(s)] in s = p. Teorema del valore finale: f(∞) = lims→0 s·F(s), valido solo quando tutti i poli di s·F(s) giacciono nel semipiano sinistro. Teorema del valore iniziale: f(0⁺) = lims→∞ s·F(s).
Scomponi il denominatore
s² + 9s + 8 = (s + 1)(s + 8)
F(s) = A/(s + 1) + B/(s + 8)
Regola di copertura
Moltiplica per (s + 1) e poni s = −1: il termine in B si annulla.
A = (5s + 30)/(s + 8) |s = −1 = 25/7 = 3,571
Risposta
A = 3,571
(B = 1,429, quindi f(t) = 3,571·e−t + 1,429·e−8t)
14.Trasformate di Laplace
Risposta: y(0.3) = 6,809
Trasformata di Laplace: F(s) = ∫₀∞ f(t)·e−st dt trasforma le derivate in moltiplicazioni per s: ℒ{f′} = sF(s) − f(0), ℒ{f″} = s²F(s) − s·f(0) − f′(0). Coppie standard: 1 ↔ 1/s, e−at ↔ 1/(s + a), t·e−at ↔ 1/(s + a)², sin ωt ↔ ω/(s² + ω²), cos ωt ↔ s/(s² + ω²), e una traslazione s → s + σ moltiplica la funzione nel tempo per e−σt. Per antitrasformare una F(s) razionale, scomponila in fratti semplici: il residuo di un polo semplice p è A = [(s − p)·F(s)] in s = p. Teorema del valore finale: f(∞) = lims→0 s·F(s), valido solo quando tutti i poli di s·F(s) giacciono nel semipiano sinistro. Teorema del valore iniziale: f(0⁺) = lims→∞ s·F(s).
Trasforma l’equazione
(s² + 7s + 10)·Y(s) = 4s + 28 + 160/s
Y(s) = (4s² + 28s + 160)/(s(s + 2)(s + 5))
Fratti semplici
A = 160/(2·5) = 16
B = 120/((−2)·3) = −20
C = 120/((−5)·(−3)) = 8
Risultato
y(t) = 16 − 20·e−2t + 8·e−5t
y(0,3) = 6,809
Risposta
y(0,3) = 6,809
Controllo: y(0) = A + B + C = 4.
15.Convoluzione e sistemi LTI
Risposta: Ay = 6
Convoluzione continua: y(t) = ∫ x(τ)·h(t − τ) dτ. Ribalta h, falla scorrere fino alla posizione t e integra il prodotto delle parti sovrapposte. Per segnali causali l’integrale va da 0 a t. Risultati utili: l’area di y è l’area di x per l’area di h; se x dura da t₁ a t₂ e h da t₃ a t₄, y dura da t₁ + t₃ a t₂ + t₄. Per h(t) = e−atu(t) e un gradino di altezza A, y(t) = (A/a)(1 − e−at).
Aree degli ingressi
∫x dt = 4·3 = 12
∫h dt = ½·1·1 = 0,5
Area dell’uscita
Ay = 12·0,5 = 6
Risposta
Ay = 6
16.Convoluzione e sistemi LTI
Risposta: c0 = 3
Risposta impulsiva e serie di Fourier: la risposta impulsiva h(t) descrive completamente un sistema LTI: per y′ + a·y = b·x è h(t) = b·e−atu(t), e per y[n] = a·y[n − 1] + b·x[n] è h[n] = b·aⁿu[n]. Una sinusoide cos ωt passa con guadagno |H(jω)| e fase ∠H(jω), dove H è la trasformata di Fourier di h. Un segnale periodico è una somma di armoniche a k/T: un’onda quadra di ±A ha solo armoniche dispari con ampiezze 4A/(kπ), un’onda triangolare di picco A ha 8A/(π²k²), e un treno di impulsi di altezza A e rapporto di duty D ha il valor medio A·D e le armoniche (2A/(kπ))·|sin(kπD)|.