蒲和平非数习题解答 综合题 8* 第 44 题

高等数学题库 #15916提高
无穷级数提高

题目

#15916
f(x)f\left( x\right) 是以 2π{2\pi } 为周期的可积函数,其傅里叶系数为 a0,an,bn{a}_{0},{a}_{n},{b}_{n} ,记 S0(x)=a02{S}_{0}\left( x\right) = \frac{{a}_{0}}{2} , Sn(x)=a02+k=1n(akcoskx+bksinkx),σn(x)=1nk=0n1Sk(x){S}_{n}\left( x\right) = \frac{{a}_{0}}{2} + \mathop{\sum }\limits_{k = 1}^{n}\left( {{a}_{k}\cos {kx} + {b}_{k}\sin {kx}}\right) ,{\sigma }_{n}\left( x\right) = \frac{1}{n}\mathop{\sum }\limits_{k = 0}^{n - 1}{S}_{k}\left( x\right) . 证明:
(1) Sn(x)=12πππf(x+t)sin(n+1/2)tsin(t/2)dt{S}_{n}\left( x\right) = \frac{1}{2\pi }{\int }_{-\pi }^{\pi }f\left( {x + t}\right) \frac{\sin \left( {n + 1/2}\right) t}{\sin \left( {t/2}\right) }\mathrm{d}t
(2) σn(x)=12nπππf(x+t)[sin(nt/2)sin(t/2)]2  dt{\sigma }_{n}\left( x\right) = \frac{1}{2n\pi }{\int }_{-\pi }^{\pi }f\left( {x + t}\right) {\left[ \frac{\sin \left( {{nt}/2}\right) }{\sin \left( {t/2}\right) }\right] }^{2}\mathrm{\;d}t .

解析

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