Учебное пособие 800319
.pdf20. |
f (t) |
1, если 0 |
t |
1. |
|
|
||
|
|
t, если 1 |
t |
2 |
|
|
||
21. |
f (t) |
t 2 |
t, если |
0 |
t |
|
2 . |
|
|
|
1 |
t, если 0 |
t |
1 |
|||
22. |
f (t) |
t 2 |
t, если 1 |
t |
2 . |
|||
23. |
f (t) |
t 2 |
t |
2, |
если |
0 |
t 2 . |
|
24. |
f (t) |
|
1, если 0 |
t |
1 |
2 . |
||
t 2 |
t, если 1 |
t |
||||||
25. |
f (t) |
t 3 |
1, |
если |
0 |
t |
1. |
Задача 3. Для функции f(x) записать ряд Фурье в комплексной форме, затем этот ряд представить в действительной форме.
1. |
f (x) |
| x | |
|
1 |
, |
x |
[ |
1;1] |
|
, 2l |
2 . |
||||
2 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2. |
f (x) |
x |
1, |
|
x |
[ |
1;1] |
, |
2l |
2 . |
|||||
3. |
f (x) |
x |
1, |
x |
[ |
1;1] |
|
, |
|
2l |
2 . |
||||
4. |
f (x) 1 | x |, x |
|
|
3 |
; |
3 |
|
, 2l 3 . |
|||||||
|
2 |
2 |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
93
5. |
f (x) |
4 |
|
x 2 , |
x |
[ |
|
1;1] |
|
|
|
, |
|
2l |
4 . |
|
|
|||||||||||||||||
6. |
f (x) |
x3 , |
|
x |
|
[ |
1;1] |
|
|
, |
|
|
|
|
|
2l |
2 . |
|
|
|
||||||||||||||
7. |
f (x) |
1 x3 , |
x |
[ |
|
1;1] |
|
|
|
|
, |
|
|
|
2l |
2 . |
|
|
||||||||||||||||
8. |
f (x) |
cos |
x |
, x |
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
2l |
. |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
9. |
f (x) |
sin |
x |
|
, x |
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
2l |
. |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
10. |
f (x) |
2 |
|
|
|
x 2 , |
x |
[ |
|
1;1] |
, |
|
2l |
2 . |
|
|
||||||||||||||||||
11. |
f (x) |
1 |
|
x 2 , |
x |
|
[ |
2;2] |
, |
|
2l |
2 . |
|
|
||||||||||||||||||||
12. |
f (x) |
sin |
x |
|
, x |
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
, |
2l |
2 . |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
13. |
f (x) |
x |
|
|
1 |
, |
x |
|
[ |
1;1] |
|
|
|
, |
|
2l |
2 . |
|
|
|||||||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14. |
f (x) |
2 | x | |
|
1, |
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
, |
2l |
|
. |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
4 |
2 |
||||||||||||||||||||||||
15. |
f (x) |
e2|x| , |
x |
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
2l |
. |
|
|
|||||||||
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
16. |
f (x) |
x 2 |
|
|
|
|
1, |
x |
|
[ |
1;1] |
|
, |
|
|
2l |
2 . |
|
|
94
17. |
f (x) |
e|x| , x |
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
2l |
2 . |
||||||||||||
18. |
f (x) |
1, x |
[ |
1;0) |
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
2l |
2 . |
|
|||||||||
1, |
x |
[0;1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
3 |
x, x |
|
|
|
|
|
|
3 |
;0 |
|
|
|
|
||||||||||||
19. |
f (x) |
2 |
|
|
|
|
2 |
, |
2l |
2 . |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
x, |
x |
|
0; |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
20. |
f (x) |
|
x2 |
1, |
x |
|
[ |
1;0) |
, |
2l |
2 . |
|||||||||||||||||
|
(x |
2 1), |
|
x |
|
|
|
|
[0;1) |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
21. |
f (x) |
|
x |
1, |
x |
|
[ |
|
1;0) |
|
, |
2l |
2 . |
|||||||||||||||
|
|
|
x |
1, |
x |
[0;1) |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
22. |
f (x) |
2(x |
2), |
x |
|
|
|
|
[ |
|
2;0) |
, |
2l |
2 . |
||||||||||||||
2(x |
2), |
x |
|
|
|
|
[0; |
|
|
2] |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
23. |
f (x) |
e|x / 2| , |
x |
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
2l |
. |
|||||
|
|
2 |
2 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
24. |
f (x) |
cos2x, x |
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
, |
2l |
. |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|||||||||||||||||||||
25. |
f (x) |
sin 2x, x |
|
|
|
|
; |
|
|
|
, |
2l |
|
|||||||||||||||
|
|
2 |
2 |
|
|
|
95
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Учебное пособие «Теория рядов» поможет студен-
там
при самостоятельной подготовке к практическим занятиям
при выполнении типовых расчетов как по теме «Ря-
ды», так и по темам «Дифференциальные уравне-
ния» и «Приближенные вычисления интегралов», и
др.
Теоретическая часть содержит основные положения теории рядов в соответствии с программой курса «Матема-
тика» для инженерных специальностей. Каждая глава со-
провождается рещением типовых примеров, а также при-
меров повышенной трудности. Данная структура пособия позволит довести усвоение материала до уровня навыка.
96
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.Фролов С.В., Шостак Р.Я. Курс высшей математики. М.: Высшая школа, 1966. 663с.
2.Игнатьев А.В., Краснощекова Т.И., Смирнов В.Ф./ Под ред. Романовского П.И. Курс высшей математики. М.: Высшая школа, 1964. 683с.
3.Кущев И.Б.Ряды Фурье и некоторые их приложения. Воронежское книжное издание, 1961. 119с.
4.Романовский П.И. Ряды Фурье. Теория по-
ля…М.:Наука, 1973. 336с.
5.Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления. М.:Наука, 2001.Т.1. 552с.
6.Кузнецов Л.А. Сборник заданий по высшей математике. Типовые расчеты. М.:В.шк., 1999. 205с.
97
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
Введение |
3 |
Глава I. Ряды |
4 |
1.1. Ряд. Сумма ряда |
4 |
1.2. Необходимый признак сходимости ряда |
5 |
1.3. Сравнение рядов с положительными членами |
6 |
1.4. Признак Даламбера |
7 |
1.5. Признак Коши |
8 |
1.6. Интегральный признак сходимости ряда |
9 |
1.7. Знакочередующиеся ряды. Теорема Лейбница |
10 |
1.8. Знакопеременные ряды. Абсолютная и условная |
|
сходимость |
11 |
1.9. Функциональные ряды |
13 |
1.10. Мажорируемые ряды |
15 |
1.11. Степенные ряды. Интервал сходимости |
16 |
Расчетные задания |
20 |
Глава II. Применение степенных рядов |
36 |
2.1. Разложение некоторых элементарных функций в |
|
ряд Тейлора (Маклорена) |
36 |
2.2. Приближенное вычисление значений функции |
39 |
2.3. Приближенное вычисление определенных инте- |
|
гралов |
42 |
2.4. Приближенное решение дифференциальных |
|
уравнений |
45 |
Расчетные задания |
51 |
Глава III. Ряды Фурье |
59 |
3.1. Определение. Постановка задачи |
59 |
3.2. Примеры разложения функции в ряды Фурье |
64 |
3.3. Разложение в ряд Фурье функции, заданной |
|
в интервале 0, |
66 |
3.4. Разложение в ряд Фурье периодической функ- |
|
ции, период которой равен 2l |
69 |
98
3.5. Комплексная форма ряда Фурье |
75 |
3.6. Комплексная форма ряда Фурье для периодиче- |
|
ской функции периода T 2l |
79 |
Расчетные задания |
81 |
Заключение |
89 |
Библиографический список |
90 |
99