。2傅里叶级数
重要概念、定理、公式、结论
1。 傅里叶系数与傅里叶级数:
f(x)~a02+∑∞n=1(ansinnx)
an=1π∫π-πf(x)=0,1,2…
bn=1π∫π-πf(x)sinnxdxn=1,2…
2。 狄利克雷收敛定理
设
f(x)
在
[-π,π]
上连续或有有限个第一类间断点,且只有有限个极值点,则
f(x)
的傅里叶级数在
[-π,π]
上处处收敛,且收敛于
1) f(x),当x为f(x)的连续点。
2) f(x-0)+f(x+0)2,当x为f(x)的间断点。
3) f(-π+0)+f(π-0)2,当x=±π
3。 周期为2π的函数的展开。
(1) [-π,π]上展开。
an=1π∫π-πf(x)=0,1,2…
bn=1π∫π-πf(x)sinnxdxn=1,2…
(2) [-π,π]上奇偶函数的展开。
1) f(x)为奇函数。
an=0,bn=2π∫π0f(x)sinnxdxn=1,2…
2) f(x)为偶函数。
an=2π∫π0f(x)=0n=1,2…
(3) 在[0,π]上展为正弦或展为余弦。
1) 展为正弦。
an=0,bn=2π∫π0f(x)sinnxdxn=1,2…
2) 展为余弦。
an=2π∫π0f(x)=0n=1,2…
4。 周期为2l的函数的展开。
(1) [-l,l]上展开。
an=1l∫l-lf(x)=0,1,2…
bn=1l∫l-lf(x)sinnπxldxn=1,2…
(2) [-l,l]上奇偶函数的展开。
1) f(x)为奇函数。
an=0,bn=2l∫l0f(x)sinnπxldxn=1,2…
2) f(x)为偶函数。
an=2l∫l0f(x)πxldxbn=0n=1,2…
(3) 在[0,l]上展为正弦或展为余弦。
1) 展为正弦。
an=0,bn=2l∫l0f(x)sinnπxldxn=1,2…
2) 展为余弦。
an=2l∫l0f(x)πxldxbn=0n=0,1,2…
强化突破题型
【题型六】有关狄利克雷收敛定理的问题
【方法点拨】关键是分清x为哪一类点。
【例30】函数f(x)=-1,-π