sinc-Funktion

Die Nomenklatur für die analytische sinc-Funktion ist in der internationalen mathematischen Literatur nicht eindeutig festgelegt. Im Folgenden werden diese beiden Definitionen verwendet:

 

Die Funktion hat an der Stelle x = 0 eine hebbare Singularität und wird durch den Grenzwert sinc (0) = 1 stetig fortgesetzt. Die sinc-Funktion besitzt Nullstellen bei n∙π mit n \ {0}, während diese bei der normierten sinc-Funktion an den Stellen n \ {0} liegen.

sinc- und normierte sinc-Funktion
sinc- und normierte sinc-Funktion

Außer für den Extremwert bei x = 0 lassen sich die Positionen der Extremwerte der sinc-Funktion nicht durch algebraische Umformungen der Gleichungn  d/dx sinc(x) = 0 ó (xcos(x) - sin(x)) / x² = 0 mit x ≠ 0  lösen, sondern müssen numerisch ermittelt werden. In [x] findet sich eine Näherungsformel für die Positionen xn mit n ≥ 1 der Extremwerte:

  

Für gerade n liegt ein relatives Maximum, für ungerade n ein relatives Minimum vor.

Die Näherungsformel ist recht gut, der größte absolute Fehler beträgt nur 0.15 %; mit zunehmendem x wird der absolute Fehler schnell kleiner:

 

n sin(x)-cos(x)=0 Näherung abs. Fehler
5   17,22075527 17,2208851  0,00075%
4   14,06619391 14,0664314  0,00169%
3   10,90412166 10,9046286  0,00465%
2     7,72525184 7,72665768  0,01820%
1     4,49340946 4,50018239  0,15073%

 

Die Extremwerte der sinc-Funktion (weiße Punkte in nebenstehender Grafik) sind identisch mit ihren Schnittpunkten mit der Cosinus-Funktion.

 

Für die komplexe sinc-Funktion f (z) = sinc (z) siehe unter 3D Visualisierung komplexwertiger Funktionen. Weitere Eigenschaften sowie Anwendungen der sinc-Funktion findet man bei [1]

sinc-Funktion mit Extremwerten und Cosinus-Funktion
sinc-Funktion mit Extremwerten und Cosinus-Funktion


Quellenverweise

 

[1]   https://de.wikipedia.org/wiki/Sinc-Funktion