Оглавление:
Разложение в ряд Фурье функций произвольного периода
Разлагать в ряд Фурье можно и периодические функции с периодом, отличным от .
Пусть функция , определенная на отрезке , имеет период , где — произвольное положительное число) и удовлетворяет на этом отрезке условиям Дирихле.
Сделав подстановку , данную функцию преобразуем в функцию , которая определена на отрезке и имеет период .
Действительно, если , то , если , то и при имеем ;
т. е. .
Разложение функции в ряд Фурье на отрезке имеет вид
где
Возвращаясь к переменной и заметив, что , получим
где
Ряд (67.6) с коэффициентами, вычисляемыми по формулам (67.7), называется рядом Фурье для функции с периодом .
Замечание. Все теоремы, имеющие место для рядов Фурье -периодических функций, остаются в силе и для рядов Фурье функций, период которых . В частности, если на отрезке четная, то ее ряд Фурье имеет вид
где
если — нечетная функция, то
где
Пример №67.3.
Разложить функцию на интервале (-4;4) и ряд Фурье.
Решение:
Данная функция нечетная, удовлетворяет условиям Дирихле. По формулам (67.10) и (67.11), при , имеем:
где
Вычисляем :
Таким образом,
для .
На этой странице размещён полный курс лекций с примерами решения по всем разделам высшей математики:
Другие темы по высшей математике возможно вам они будут полезны:
Тригонометрический ряд Фурье |
Разложение в ряд Фурье четных и нечетных функций |
Представление непериодической функции рядом Фурье |
Комплексная форма ряда Фурье |