Ряды Фурье для четных и нечетных функций
В некоторых случаях формулы для вычисления коэффициентов Фурье могут быть упрощены. Это имеет место для четных и нечетных функций. Приведем несколько очевидных свойств четных и нечетных функций. I. Произведение четной функции на четную или нечетной на нечетную есть функция четная. II. Произведение четной функции на нечетную есть функция нечетная III. Если IV. Если Допустим, что нужно разложить в ряд Фурье четную функцию Так как
Соответственно этому ряд Фурье для четной функции будет иметь вид
Если требуется разложить в ряд Фурье нечетную функцию, то вследствие свойств I и II произведение
Ряд Фурье для нечетной функции будет иметь вид
Таким образом, четная функция разлагается в ряд только по косинусам, а нечетная функция – только по синусам кратных дуг. §3. Разложение в ряд Фурье Пусть функция В случае функции
В точках разрыва функции В случае разложения функции Пример. Разложить в ряд Фурье периодическую функцию Решение. Рассматриваемая функция является четной. Ее график – дуга параболы, заключенная между точками
Так как
Интегрируя дважды по частям, получим. 1)
2)
Так как рассматриваемая функция – четная, то
Если функция Пример. Разложить функцию Решение. Для разложения функции в ряд по синусам надо ее продолжить на интервал
Здесь надо принять l = 1 и Итак, ряд Фурье для данной функции имеет вид
|