Сходимость ряда Фурье

Разложить в ряд Фурье функцию [Graphics:1.gif] и исследовать поведение частичных сумм

Введем функцию [Graphics:2.gif]

[Graphics:3.gif]

График функции [Graphics:4.gif]

[Graphics:5.gif]

[Graphics:6.gif]

[Graphics:7.gif]

Вычислим коэффициенты Фурье

[Graphics:8.gif]

Вычислим частичные суммы ряда Фурье

[Graphics:9.gif]

[Graphics:10.gif]

[Graphics:11.gif]

Построим графики некоторых частичных сумм и исходной функции.

[Graphics:12.gif]

[Graphics:13.gif]

[Graphics:14.gif]

Вблизи точек разрыва сумма ряда Фурье существенно отклоняется от функции [Graphics:15.gif]. В этом и заключается явление Гиббса. Рассмотрим график частичной суммы вблизи точки разрыва.

[Graphics:16.gif]

[Graphics:17.gif]

[Graphics:18.gif]

[Graphics:19.gif]