ВУЗ:
Рубрика:
ТЕОРИЯ РЯДОВ 11
Пример 16. Заменяя в предыдущем примере x на 2x и деля обе части полученного равенства
пополам, мы придём к разложению
π
4
−
x
2
=
∞
X
n=1
sin 2nx
2n
, 0 < x < π . (23)
Если теперь из равенства (22) вычесть равенство (23), мы получим
π
4
=
∞
X
n=1
sin(2n − 1)x
2n − 1
, 0 < x < π. (24)
В частности, при x =
π
2
получается уже известный ряд Лейбница
π
4
= 1 −
1
3
+
1
5
−
1
7
+ . . .
Пример 17. Рассмотрим функцию
f(x) =
x
2
4
−
πx
2
и разложим её по косинусам на отрезке [0, π]. Вычисляя коэффициенты Фурье по формулам
a
0
=
1
π
Z
π
0
x
2
4
−
πx
2
dx, a
n
=
2
π
Z
π
0
x
2
4
−
πx
2
cos nx dx,
получаем
x
2
4
−
πx
2
= −
π
2
6
+
∞
X
n=1
cos nx
n
2
.
В частности, при x = 0 получается знаменитый ряд Эйлера
π
2
6
=
∞
X
n=1
1
n
2
.
ТЕОРИЯ РЯДОВ 11 Пример 16. Заменяя в предыдущем примере x на 2x и деля обе части полученного равенства пополам, мы придём к разложению ∞ π x X sin 2nx − = , 0 < x < π. (23) 4 2 2n n=1 Если теперь из равенства (22) вычесть равенство (23), мы получим ∞ π X sin(2n − 1)x = , 0 < x < π. (24) 4 n=1 2n − 1 π В частности, при x = получается уже известный ряд Лейбница 2 π 1 1 1 = 1 − + − + ... 4 3 5 7 Пример 17. Рассмотрим функцию x2 πx f (x) = − 4 2 и разложим её по косинусам на отрезке [0, π]. Вычисляя коэффициенты Фурье по формулам 1 π x2 πx 2 π x2 πx Z Z a0 = − dx, an = − cos nx dx, π 0 4 2 π 0 4 2 получаем ∞ x2 πx π 2 X cos nx − =− + 2 . 4 2 6 n=1 n В частности, при x = 0 получается знаменитый ряд Эйлера ∞ π2 X 1 = . 6 n2 n=1