Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


имеет конечное число точек экстремума.

Тогда во всякой точке  этого сегмента, в которой  непрерывна, функцию  можно разложить в ряд Фурье (6.87), который в каждой точке сегмента  сходится к. Если  есть точка разрыва, то сумма ряда Фурье в этой точке имеет вид

                    ,

а и  определяются так

                   .

При вычислении определенного интеграла мы уже отмечали, что вычисления упрощаются в случае интегрирования четной и нечетной функции.

Если на сегменте  функция  четная, то все ее коэффициенты Фурье  и ее ряд Фурье будет содержать только косинусы. Если функция нечетная, то все ее коэффициенты Фурье  и  раны нулю и ее ряд Фурье будет содержать только синусы. В том случае, если функция задана на половине периода, то «доопределив» ее на другой половине периода как четную, можно получить ее разложение в ряд Фурье, в котором коэффициенты  будут равны 0. Если такую функцию доопределить как нечетную, можно получить ее разложение в ряд Фурье, в котором коэффициенты  и  будут равны 0.

Пример 6.29. Разложить функцию , заданную в промежутке  в ряд Фурье.

Решение. Согласно формулам (6.88) имеем

Проведя вычисление соответсвующих интегралов, получим

.   (6.92)  

Подставляя (6.92) в (6.87), получим ряд Фурье заданной функции в виде

        .

Пример 6.30. Разложить в ряд Фурье по синусам функцию , определяемую равенствами

                                                                                            (6.93)

Решение. Согласно (6.90) имеем

    ,                                                                                  (6.94)

    .

Полагая  получим

        (6.95)

Тогда из (6.87) с учетом (6.94) и (6.95) получим

                 .

Пример 6.31. Разложить функцию , заданную в промежутке , в ряд Фурье по косинусам.

Решение. Доопределив заданную функцию до  четным образом и вычисляя коэффициенты ряда Фурье, получим

                    (6.96)                                                                  (6.97)                                                 

Подставляя (6.96) и (6.97) в (6.87), получим

                                    .

Пример 6. 32. Разложить функцию , заданную в промежутке  в ряд Фурье.

Решение. Заметим, что для произвольной функции , имеющей период , величина интеграла  по промежутку длины не зависит от . Тогда, согласно этому, коэффициенты Фурье в этом случае есть

        ,                                                     (6.98)

          ,       (6.99)

       .  (6.100)

Таким образом, согласно (6.87) получим

Задачи с ответами.

6.3.1. Пользуясь определением сходимости ряда, найти сумму ряда .

        Ответ:

6.3.2. Исследовать числовой ряд с положительными членами на сходимость.

        Ответ: сходится. 

6.3.3. Исследовать числовой ряд с положительными членами  на сходимость.

        Ответ: расходится. 

6.3.4. Исследовать числовой ряд с произвольными членами на сходимость.

     Ответ: сходится абсолютно. 

6.3.5. Исследовать числовой ряд с произвольными членами на сходимость.

     Ответ: сходится условно.

6.3.6. Найти радиус сходимости и область сходимости степенного ряда .

     Ответ:

6.3.7. Найти радиус сходимости и область сходимости степенного ряда .

     Ответ:

6.3.8. Вычислить  с точностью до

     Ответ:

6.3.9. Разложить в ряд Тейлора по степеням х функцию  и указать область сходимости.

      Ответ:  

6.3.10. Разложить в ряд Тейлора по степеням х функцию  и указать область сходимости.

      Ответ:

6.3.11. Вычислить  с точностью до .

      Ответ:

6.3.12. Разложить в ряд Фурье функцию  

      Ответ:

6.3.13. Разложить в ряд Фурье функцию

      Ответ:

6.3.14. Разложить в ряд Фурье функцию  по косинусам.

        Ответ:

6.3.15. Разложить в ряд Фурье функцию  по синусам.

        Ответ:

 

 

 

 



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Примеры исследования рядов на сходимость или расходимость. | Обыкновенные дифференциальные уравнения.
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2018-10-14; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 238 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Люди избавились бы от половины своих неприятностей, если бы договорились о значении слов. © Рене Декарт
==> читать все изречения...

2557 - | 2373 -


© 2015-2025 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.009 с.