Ряд для произвольных функций не обязан сходится вроде, или как? Нужны ограничения.
С рядами не видел, а когда строятся многочлены, ортогональные относительно такого возмущённого скалярного произведения: скажем обычное с.п. + сумма некоторого числа

-этим занимается среди прочих Борис Осиленкер, у него есть книга по теме на англ.
Кстати, на комплексной единичной окружности ряд Тэйлора и есть ряд Фурье.