Некоторые главы мат. анализа (стр. 3 из 7)
Рис.2
поэтому разложение по косинусу имеет вид:
Из разложения видим что при n=2 дробь теряет смысл поэтому отдельно рассмотрим разложения первого и второго коэффициента суммы:
На основе данного разложения запишем функцию в виде ряда:
и вообще
.Найдем первые пять гармоник для найденного ряда:
1-ая гармоника
2-ая гармоника
3-я гармоника
4-ая гармоника
5-ая гармоника
А теперь рассмотрим сумму этих гармоник F(x):
Комплексная форма ряда по косинусам
Для рассматриваемого ряда получаем коэффициенты (см. гл.1)
,но при
не существует, поэтому рассмотрим случай когда n=+2 : 
(т.к. 
см. разложение выше)и случай когда n=-2:
( т.к. 
) 
И вообще комплексная форма:
или
или
Разложение нечетной функции в ряд
Аналогичным образом поступаем с данной функцией F(x), продлевая ее как нечетную, и рассматриваем на промежутке от 0 до
смотри рис.3 
Рис.3
поэтому разложение по синусам имеет вид:
Из данного разложения видно, что при n=2 произведение неопределенно (можно не учесть часть суммы), поэтому рассмотрим два отдельных случая.
При n=1:
,и при n=2:
Учитывая данные коэффициенты имеем разложения в виде
и вообще
Найдем первые пять гармоник для данного разложения:
1-ая гармоника
2-ая гармоника
3-ая гармоника
4-ая гармоника
5-ая гармоника
И просуммировав выше перечисленные гармоники получим график функции F(x)
Вывод:На основании главы 2, разложение функции в тригонометрический ряд(рис.1), разложение в ряд по косинусам(рис.2), разложение по синусам(рис.3), можно заключить, что данная функция разложима в тригонометрический ряд и это разложение единственное. И проанализировав суммы первых пяти гармоник по каждому разложению можно сказать, что наиболее быстрее к заданному графику достигается при разложении по синусам.
Комплексная форма ряда по синусам
Основываясь на теорию (см. гл.1) для ряда получаем:
, 
(т.к. 
)тогда комплексный ряд имеет вид:
ГЛАВА 3 ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ФУНКЦИИ ИНТЕГРАЛОМ ФУРЬЕ
Проверка условий представимости
Данную ранее функцию (см. гл. 2) доопределим на всей прямой от
до 
как равную нулю(рис.4). 
Рис.4
а) f(x)-определенна на R;
б) f(x) возрастает на
, f(x) убывает на 
- кусочнo-монотонна.f(x) = const на
и 
. 
< 
.Интеграл Фурье
В соответствии с теорией (см. гл. 1) найдем a(u) и b(u):
; 
.И в конечном варианте интеграл Фурье будет выглядеть так:
Интеграл Фурье в комплексной форме
Теперь представим интеграл Фурье в комплексной форме. На основе выше полученных разложений имеем:
, 
,а теперь получим интеграл в комплексной форме:
.ГЛАВА 4 ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ФУНКЦИИ ПОЛИНОМОМ ЛЕЖАНДРА
Основные сведения
Функцию можно разложить в ортонормированной системе пространства X=[-1,1] , причем полиномы получим, если проинтегрируем выражение:
Соответственно получим для n=0,1,2,3,4,5, ... :
