2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.

Если Вы хотите задать новый вопрос, то не дописывайте его в существующую тему, а создайте новую в корневом разделе "Помогите решить/разобраться (М)".

Если Вы зададите новый вопрос в существующей теме, то в случае нарушения оформления или других правил форума Ваше сообщение и все ответы на него могут быть удалены без предупреждения.

Не ищите на этом форуме халяву, правила запрещают участникам публиковать готовые решения стандартных учебных задач. Автор вопроса обязан привести свои попытки решения и указать конкретные затруднения.

Обязательно просмотрите тему Правила данного раздела, иначе Ваша тема может быть удалена или перемещена в Карантин, а Вы так и не узнаете, почему.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Коэффициенты ряда Фурье для степенной функции |x|^a?
Сообщение15.01.2014, 03:20 
Аватара пользователя


12/11/13
364
Не понятно чему равны коэффициенты тригонометрического ряда Фурье
a_n= \frac{1}{\pi} \int_{-\pi}^{\pi}f(x)\cos(nx)dx
для функции $f(x)=|x|^a$, где показатель положительное действительное число $a >0$, a $n$ -натуральное?

\int_{0}^{\pi} |x|^a \cos(nx)dx =?

Когда то видел, что этот интеграл (эти коэффициенты) выражается через функция Ломмеля от $\pi n$, деленную на $|n|^{a+1/2}$, но найти источник не получается.
Может кто-нибудь подскажет ссылку. Функция $f$ вроде не сложная.

 Профиль  
                  
 
 Re: Коэффициенты ряда Фурье для степенной функции |x|^a?
Сообщение15.01.2014, 05:17 
Заслуженный участник


25/02/08
2961
Обычно такие интегралы выражаются через интегральную показательную функцию. Единственное, придётся с пределами "поиграть".
P.S.И вообще, берёте любую систему компьютерной алгебры да и считаете.

 Профиль  
                  
 
 Re: Коэффициенты ряда Фурье для степенной функции |x|^a?
Сообщение15.01.2014, 13:04 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/05
17976
Москва
Divergence в сообщении #814553 писал(а):
Не понятно чему равны коэффициенты тригонометрического ряда Фурье
a_n= \frac{1}{\pi} \int_{-\pi}^{\pi}f(x)\cos(nx)dx
для функции $f(x)=|x|^a$, где показатель положительное действительное число $a >0$, a $n$ -натуральное?

\int_{0}^{\pi} |x|^a \cos(nx)dx =?

Когда то видел, что этот интеграл (эти коэффициенты) выражается через функция Ломмеля от $\pi n$, деленную на $|n|^{a+1/2}$, но найти источник не получается.
Может кто-нибудь подскажет ссылку. Функция $f$ вроде не сложная.
Wolfram Mathematica даёт гипергеометрическую функцию: $$a_n=\frac 2{\pi}\int\limits_0^{\pi}x^a\cos(nx)dx=\frac{2\pi^a}{a+1}{}_1F_2\left(\frac{a+1}2;\frac 12,\frac{a+3}2;-\frac{n^2\pi^2}4\right).$$ Не знаю, может быть, это и выражается как-нибудь через функцию Ломмеля.
Можно сразу разложить косинус в степенной ряд и почленно проинтегрировать, чтобы не возиться с гипергеометрической функцией.

P.S. Формулы следует окружать знаками доллара: $…$ или $$…$$.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 3 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group