Хелпикс

Главная

Контакты

Случайная статья





Разложение функции в ряд Фурье



Разложение функции в ряд Фурье

Рассмотрим ряд вида

Числа - называют коэффициентами тригонометрического ряда или его можно записать в виде                                 

Допустим, что функция f (x) разлагается в тригонометрический ряд                                        

Если периодическая функция f(x) с периодом  является суммой равномерно сходящегося на  тригонометрического ряда (49), то коэффициенты этого ряда определяются по формулам:

, , .

Данные коэффициенты называют коэффициентами Фурье, а тригонометрический ряд , коэффициенты которого определяются по формулам Фурье, называю рядом Фурье.

Ряды Фурье для чётных и нечётных функций.

Если f (x) – чётная функция, её ряд Фурье содержит только свободный член и косинусы, т.е.

 , где .

Если требуется разложить в ряд Фурье нечетную функцию, , .

Ряд Фурье для нечетной функции имеет вид: .

Если функция f (x) – задана на , где l – произвольное число, то при выполнении на этом отрезке условий Дирихле указанная функция может быть представлена в виде суммы ряд Фурье:

,

где , .

     Пример 12. Разложить в ряд Фурье функцию f(x) =  определенную в интервале (- p; p ).

   Решение. Вычислим коэффициенты Фурье функции f(x).

а 0 = = + =

= + = - + p = .

а n = = +

+ = (I1 + I2). Интегралы I1, I2 интегрируем по частям: I1 = = -

- = = .

I2 = = - = =

= = . Итак, аn = + =

= . Аналогично вычисляем коэффициент bn:

bn = = + =

=  = (  + ) +

+ (  + ) = (- - )= .

Следовательно, ряд Фурье для функции f(x) имеет вид:

f(x) = + .

 

 



  

© helpiks.su При использовании или копировании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.