Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Учебное пособие 800319

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
01.05.2022
Размер:
1.55 Mб
Скачать

20.

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