<<
>>

Ряд Фурье для четных и нечетных функций.

Лемма. Интеграл от функции f(x) на симметричном интервале [-a, a] равен 0 для нечетной функции и для четной функции равен удвоенному значению интеграла по половине промежутка

- нечетная функция; 2 - четная функция ( 23 )

График четной функции симметричен, нечетной функции антисимметричен.

Каждый из ни распадается на две части на интервалах [-a, 0] и [0, a], которые ограничивают одинаковые по площади криволинейные трапеции. Но знаки этих площадей совпадают для четных функций и противоположны для нечетных. Для четной функции имеем = + = {x = -z} = -+ = +

Для нечетной функции приходим к разности одинаковых интегралов. Произведение четной и нечетной функций есть функция нечетная, произведение двух нечетных функций есть функция четная. Эти свойства интегралов существенно упрощают вид ряда Фурье для четных и нечетных функций.

Для четных функций ряд Фурье имеет вид :

f(x) = a0/2 + ancos nx , где а0 = 2/ ; an = 2/ ; bn = 0 ( 24 )

для нечетных функций : f(x) = bnsin nx , где bn = 2/; an = 0 ( 25 ) Пр. Разложить в ряд Фурье функцию с периодом 2, если на [-,] она имеет вид f(x) = |x| .

Решение.Функция удовлетворяет условиям Дирихле и является четной,поэтому bn=0,

а0 = 2/= а0 = 2/= ; an = 2/ = 2/=

= 2/n[x sin nx|0- ] = (2/n2)[cos n- 1] = (2/n2)[ ( (-1)n - 1) =

= (2/n2){. Т.о., f(x) = /2 - 4/ (2m -1)-2 cos(2m-1) x

<< | >>
Источник: Высшая математика. Опорный конспект лекций. 2016

Еще по теме Ряд Фурье для четных и нечетных функций.:

  1. I. МЕРКАНТИЛИЗМ