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如何做输得起的人 - - - - - -精品可编辑word学习资料
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证明
傅里叶级数
1 三角级数与傅里叶级数
sin x , sin 2 x , sin nx ,是 [0, ] 上的正交系;
sin x , sin 3 x , sin 2n
1 x ,是 [0,
] 上的正交系;
2
1, cosx, cos 2 x , cosnx ,是 [0, ] 上的正交系;
|精.
|品.
|可.
|编.
|辑.
|学.
|习.
|资.
|料.
*
1, sin x , sin 2x , sin nx ,不是 [0, ] 上的正交系;
求以下周期为的函数的傅里叶级数:
n
;
| (1) 三角多项式 Pn
x ai
cosix bi sin ix
*
|
*
|
*
|
|欢.
|迎.
|下.
|载.
(2)
i 0
f x x3 x ;
x
f x
cos ;
2
ax
f x e x ;
f x sin x x ;
f x xcosx x ;
f x
x, x 0
;
0, 0 x
f x
2 x2 x ;
f x sgncosx ;
f x
x
0 x 2 .
2
设
f (x) 以为周期,在 [ , ] 肯定可积,证明:
假如函数
f (x) 在[ , ] 满意 f x f x ,就
a2 m 1
b2m
1 0,
m 1,2, ;
假如函数
f (x) 在[ , ] 满意 f x f x ,就
a2 m
b2m 0,
m 1,2, .
2 傅里叶级数的收敛性
将以下函数展成傅里叶级数,并争论收敛性:
(1)
f x xsin x x
[ , ] ;
(2) f x
x2,
1,
x [0, ]
;
x [ ,0)
由绽开式
x 2 ( 1)n
1 sin nx x ,
|精.
|品.
|可.
|编.
|辑.
|学.
|习.
n 1 n
用逐项积分法求, ,在 ( , ) 中的傅里叶绽开式;
|资.
|料.
*
|
*
求级数
n 1
1 , 1
n4 n 4
的和 .
| n 1 n 1
*
|
*
|
|欢.
|迎.
|下.
|载.
3. (1) 在 ( , ) 内,求
1
f x ex 的傅里叶绽开式;
(2) 求级数 2
的和 .
n 1 1 n
设
f (x) 在 [ , ] 上逐段可微,且 f f . ,为
f ( x) 的傅里叶系数, ,是
f ( x) 的导函数
f ( x)
的傅里叶系数,证明:
a0 0 , an
nbn , bn
nan
( n 1, 2 , .
证明:如三角级数
a0
a cos nx b
sin nx
n n
2 n 1
中的系数,满意关系
max
n3a , n 3b M ,
n n
M 为常数,就上述三角级数收敛,且其和函数具有连续的导函数 .
a0
设 T x
n
a coskx b
sin kx ,求证:
n k k
2 k 1
sin n 1 t
1
Tn x
2
Tn x t
2
sin t
2
dt .
设
f (x) 以为周期,在 (0, 2 ) 上单调递减,且有界,求证:
bn 0
n 0 .
设
f ( x) 以为周期, 在 (0, 2 ) 上导数
f (x)
单调上升有界 . 求证: an 0
n 0 .
证明:如
f ( x) 在点满意阶的利普希茨条件,就
f ( x) 在点连续 . 给出一个说明这论
断的逆命题不成立的例子 .
设
f ( x) 是以为周期的函数,在 [ , ] 肯定可积,又设
Sn x 是
f ( x) 的傅里叶级
数的前 n 项部分和
S x a0
n
a coskx b
sin kx ,
n k k
|精.
|品.
|可.
|编.
|辑.
2 k 1
就 4 2 f x
2t f x 2t
,
|学.
|习.
|资.
|料.
*
|
*
|
*
|
*
其中 Dn
Sn x Dn
0 2
t 是狄利克雷核 .
2t dt
|
|欢.
|迎.
|下.
|载.
设
f ( x) 是以为周期,在 , 连续,它的傅里叶级数在点收敛 . 求证:
Sn x0 f x0 n .
设
f ( x) 是以为周期、连续,其傅里叶系数全为 0,就 f x 0 .
设
f ( x) 是以为周期,在 [ , ] 肯定可积 . 又设
x0 ( , ) 满意
lim
f x0
t f x0 t L
t 0 2
n存在 . 证明
n
lim n x0
L . 进一步,如
f (x
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