将函数f(x)=2+|x|在[-1,1]上展开傅里叶级数.

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/25 13:40:43
将函数f(x)=2+|x|在[-1,1]上展开傅里叶级数.将函数f(x)=2+|x|在[-1,1]上展开傅里叶级数.将函数f(x)=2+|x|在[-1,1]上展开傅里叶级数.为方便计,将函数拓广为:f

将函数f(x)=2+|x|在[-1,1]上展开傅里叶级数.
将函数f(x)=2+|x|在[-1,1]上展开傅里叶级数.

将函数f(x)=2+|x|在[-1,1]上展开傅里叶级数.
为方便计,将函数拓广为:f(x)=2+|x|,x属于[-pi,pi].
将此f拓广为R 上的周期为2pi的周期函数.此函数连续,所以其傅立叶级数收敛于 f(x):
傅里叶级数
f(x)=a0/2 + a1cosx+b1sinx + a2cos2x + b2sin2x + ...+ancosnx+bnsinnx+...
因为 f(x)是偶函数,所以 bn = 0
a0 = 1/pi 积分(-pi 到 pi)f(x)dx = 2/pi积分(0 到 pi)(2+x)dx=4+pi
an =1/pi积分(-pi 到 pi)f(x)cosnxdx = 2/pi积分(0 到 pi)(2+x)cosnx dx --- 通过分部积分
=0 如果 n 是偶数
= -4/(pi*n^2) 如果 n 是奇数
所以
f(x)= 2+pi/2 - 4/pi(cosx + cos3x / 3^2 + ...+ cos(2n+1)x /(2n+1)^2+...)