§ 5. РЯДЫ ФУРЬЕ ДЛЯ ЧЕТНЫХ И НЕЧЕТНЫХ ФУНКЦИЙ С ПЕРИОДОМ 2pi
Пусть
— четная функция с периодом
, удовлетворяющая условиям определения § 2.
Для коэффициентов ее ряда Фурье находим формулы
Таким образом, в ряде Фурье для четной функции отсутствуют члены с синусами, и ряд Фурье для четной функции с периодом
выглядит так:
где
Пусть теперь
— нечетная функция с периодом
, удовлетворяющая условиям определения § 2. Для коэффициентов ее ряда Фурье находим формулы
Таким образом, в ряде Фурье для нечетной функция отсутствует свободный член и члены с косинусами, и ряд Фурье для нечетной функции с периодом
выглядит так:
где
Пример 1. Разложить в ряд Фурье функцию
имеющую период
(в точках
, где
— целое, полагаем
.
Очевидно,
нечетная функция (рис. 1), поэтому в силу (1.12) имеем:
значит,
и искомое разложение есть
Отсюда при
получим:
Пример 2. Разложить в ряд Фурье функцию
на
, имеющую период
Рис. 1
Рис. 2.
Очевидно,
— четная фуикцня (рис. 2), поэтому в силу (1.11) имеем:
Следовательно.
и искомое разложение есть
Отсюда, в частности, при
получим:
откуда
Зная сумму этого ряда, легко найти
Имеем:
следовательно,
т. е.