Я внимательно прочитал главу II, параграф 7, пункт 2 Ряды Фурье периодических обобщенных функций стр. 118 книги В.С.Владимиров Обобщенные функции в математической физике. M.: «Наука», 1976г. .
Приводится доказательство условий на коэффициенты обобщенных периодических функций порядка m, которое записывается в виде
Действительно при вычислении коэффициентов ряда Фурье возникают коэффициенты, которые равны степени индекса. Т.е. коэффициенты ряда Фурье функций конечного порядка это степенная функция индекса. Т.е. найдутся такие . что выполняется
и значит, ряд Фурье обобщенных функций конечного порядка всегда сходится.
Что же такое конечный порядок обобщенной функции. На странице 20 рассмотрено неравенство
если можно выбрать целое число m, не зависящим от O{‘}, то наименьшее число m называется порядком функции. Это определение порядка обобщенной функции.
В случае обобщенной функции медленного роста порядок функции всегда существует, так как неравенство (2) справедливо при любом
. Это составляет содержание теоремы Шварца, приведенной на стр. 90.
Это создает условия, из определения нормы в пространстве функций медленного роста
получить свойства формулы (1), зависимость
Существует и более сильная теорема на странице 118, которая утверждает, что ряд Фурье любой, подчеркиваю, любой, обобщенной функции из пространства периодических функций сходится. Привожу ее текст, расшифровывая обозначения.
Теорема. Ряды Фурье любой обобщенной функции f из пространства периодических обобщенных функций сходится к f в пространстве обобщенных функций медленного роста.
Тут имеется одна особенность. Функция f рассматривается в пространстве обобщенных периодических функций, а сходится она в пространстве обобщенных функций медленного роста. Т.е. получается, что обобщенная периодическая функция является обобщенной функцией медленного роста. Пространство обобщенных функций медленного роста обязательно имеет порядок, значит ее коэффициенты ряда Фурье обязательно представимо в виде (1). Т.е. коэффициенты ряда Фурье обобщенной периодической функции обязательно представим в виде (1), так как обобщенная периодическая функция является обобщенной функцией медленного роста. А раз он обязательно представим в виде (1), значит, он сходится всегда, что и утверждает теорема о сходимости периодических обобщенных функций.
Shwedka. Спасибо за формулировку существенного отличия между тригонометрическим рядом и рядом Фурье функции. В данном сообщении я описываю ряд Фурье функции, и показываю с помощью Владимирова, что коэффициенты ряда фурье обобщенной периодической функции являются степенными функциями индекса. Если у меня получится, то я докажу в следующем сообщении, что рекурентная схема определения коэффициентов ряда Фурье, определяет степенные коэффициенты индекса. Дело в том, что неизвестный коэффициент, входит в комбинации
и возможно рекуррентная схема определит коэффициенты необходимым образом.