Для начала необходимо записать вашу функцию в аналитическом виде. На промежутке
это прямая вида
Из рисунка со страрту видно, что точка пересечения прямой с осью ординат b=2;
Т.е.
и
После чего применяем обычные формулы для нахождения коэффициентов ряда Fourier, которые можно найти в Берманте, Фихтенгольце да и в практически любом учебнике по мат. анализу. Продолжая тему общего ряда, его период T=2
Относительно того, как развернуть функию вряд Fourier только по синусам, тут тоже всё очень просто. Если функция f(x) нечётная ( f(-x)=-f(x) ), тогда
Это видно даже из рисунка.
Т.е. если функция f(x) нечетная, тогда
Следовательно нечетные функции раскладываются в ряд Fourier только по синусам. Всё это так же можно прочитать в моём любимом Берманте. То есть для решения второго пункта вашей задачи, вам неообходимо доопределить вашу функцию на промежутке
нечетным образом (симметрично относительно начала координат). При этом не следует паниковать, ведь вы разворачиваете функцию в ряд фурье только на промежутке
. Так что в таком доопределении нет ничего криминального.