При вычислении коэффициентов Фурье на отрезке , симметричном относительно нуля, следует пользоваться свойствами определенного интеграла от четной или нечетной функции. Если функция – четная, а – нечетная, то
; .
В случае четной периодической функции (рис. 3а) имеем: – четная функция, – нечетная функция, поэтому формулы для вычисления коэффициентов Фурье преобразуются к виду:
; , ; , (13)
Таким образом, четная функция раскладывается в ряд Фурье только по косинусам, а коэффициент «регулирует» сдвиг графика функции по оси ординат.
В случае нечетной периодической функции (рис. 3б) имеем: – нечетная функция, – четная функция. Применив формулы (32) и (33), получаем:
; , ; , . (14)
Нечетная функция раскладывается в ряд Фурье только по синусам, а сдвиг графика функции по оси ординат отсутствует .
6.6. Разложение -периодических функций в ряд Фурье
Теорию тригонометрических рядов Фурье для -периодических функций с помощью линейного отображения (замены переменной):
(15)
можно перенести на случай произвольных -периодических функций. При этом -периодической функции соответствует ряд Фурье вида:
|
|
, (16)
В силу однозначного соответствия (15) все изложенные выше факты теории рядов Фурье вида (4) можно перенести на ряды вида (16).
Общие формулы коэффициентов тригонометрического такого ряда, имеют вид:
; (17) , ; (18)
, . (19)
Для четной -периодической функции выполняется:
; , ; , (20)
а для нечетной -периодической функции справедливо:
; , ; , (21)