Понятие о преобразовании Фурье

Общие понятия теории рядов. Свойства рядов. Необходимы признак сходимости числового и функционального ряда

Раздел математики, позволяющий решить любую корректно поставленную задачу с достаточной для практического использования точностью, называется теорией рядов. Ряд может быть - числовым; знакопостоянным; знакопеременным; знакоположительным; знакочередующимся; функциональным; степенным; тригонометрическим.

Числовым рядом называется сумма вида

, (1.1)где , , ,…, ,…, называемые членами ряда, образуют бесконечную последовательность; член называется общим членом ряда. Суммы

…………..

,составленные из первых членов ряда (1.1), называются частичными суммами этого ряда. Каждому ряду можно сопоставить последовательность частичных сумм .Если при бесконечном возрастании номера n частичная сумма ряда стремится к пределу S, то ряд называется сходящимся, а число - суммой сходящегося ряда, т.е. и .Эта запись равносильна записи .Если частичная сумма ряда (1.1) при неограниченном возрастании n не имеет конечного предела (стремится к или ), то такой ряд называется расходящимся.

Разность называется остатком ряда. Если ряд сходится, то его остаток стремится к нулю, т.е. , и наоборот, если остаток стремится к нулю, то ряд сходится.

Простейшие свойства рядов

Теорема 1. Если члены сходящегося ряда, не меняя их порядка, объединить в конечные группы и составить ряд из сумм этих групп, то он будет сходиться и иметь сумму, равную сумме первоначального ряда. Иначе говоря, если a₁ + a₂ + a₃ + ... = S и n₁ < n₂ < n₃ < ..., то

Теорема 2. Если все члены сходящегося ряда умножить на одно и то же число, то вновь полученный ряд будет сходиться, и его сумма будет равна сумме первоначального ряда, умноженной на то же число. Иначе говоря, если a₁ + a₂ + a₃ + ... = S, то ca₁ + ca₂ + ca₃ + ... = cS.

Необходимый признак сходимости ряда.

Ряд может сходиться только при условии, что его общий член при неограниченном увеличении номера стремится к нулю: .

Ряд, членами которого являются функции от x, называется функциональным: .Придавая определенное значение , получим числовой ряд ,который может быть как сходящимся, так и расходящимся.

Ряд Фурье для периодической функции

3. Раложение периодической функции на интервале

4. Разложение периодической функции на интервале [-l; l]

5. Разложение чётной периодической ф-ии на интервале [0;π]

6. Разложение нечётной периодической ф-ии на интервале [0;π]

Разложение ф-ии в ряд по ф-иям ортогональной системы

8. Разложение ф-ии в ряд по sin на интервале [0;π]

9. разложение ф-ии в ряд по cos на интервале [0;π]

Представление ф-ий в виде интеграла Фурье

Понятие о преобразовании Фурье