Разложение в ряд Фурье периодической функции, заданной на (-p, p) или (-l, l)
1. Сделать чертеж, при этом, если функция задана на периоде [например, (-p,p)], продолжить ее периодически на всю числовую ось.
2. Проверить условия теоремы Дирихле для данной функции:
а) ограничена;
б) кусочно-монотонна.
3. Выяснить четность и нечетность функции.
4. Вычислить коэффициенты Фурье по правилам:
а) если функция задана на (-p, p), то
(n = 0, 1, …);
(n = 1, 2, …);
б) если функция задана на (- l, l), то
(n = 0, 1, …);
(n = 1, 2, …).
Если функция f(x) четная, то
(n = 0, 1, 2,…), bn=0
(n = 0, 1,…), bn=0
Если функция f(x) нечетная, то
аn = 0 (n = 0,1,…), (n = 1, 2, …)
аn = 0 (n = 0,1,…), (n = 1, 2, …).
5. Составить ряд Фурье функции f(x), при этом в случае четной функции он должен содержать лишь косинусы, а для нечетной функции – лишь синусы.
6. Сделать вывод о сходимости полученного ряда Фурье, используя правило: сумма ряда равна:
а) в тех внутренних точках интервала (-p, p) [или (- l, l)], в которых функция непрерывна;
б) во всех точках разрыва функции f(x);
в)
(или ) на концах интервала.
ЛИТЕРАТУРА