od Daniel » Sreda, 20. April 2016, 01:22
Od [inlmath]-2\pi[/inlmath] do [inlmath]2\pi[/inlmath]. S tim da se, zbog parnosti funkcije, kao i zbog parnosti kosinusa, to može svesti na interval od [inlmath]0[/inlmath] do [inlmath]2\pi[/inlmath], uz množenje vrednosti integrala sa [inlmath]2[/inlmath].
Prvo, srednja vrednost funkcije:
[dispmath]a_0=\frac{1}{4\pi}\int\limits_{-2\pi}^{2\pi}f\left(x\right)\,\mathrm dx[/dispmath]
Ovaj integral se može podeliti na dva intervala, od [inlmath]-2\pi[/inlmath] do [inlmath]0[/inlmath] i od [inlmath]0[/inlmath] do [inlmath]2\pi[/inlmath]:
[dispmath]a_0=\frac{1}{4\pi}\int\limits_{-2\pi}^0f\left(x\right)\,\mathrm dx+\frac{1}{4\pi}\int\limits_0^{2\pi}f\left(x\right)\,\mathrm dx[/dispmath]
E sad, pošto je funkcija [inlmath]f\left(x\right)[/inlmath] parna, tj. važi [inlmath]f\left(-x\right)=f\left(x\right)[/inlmath], integral [inlmath]\int\limits_{-2\pi}^0f\left(x\right)\,\mathrm dx[/inlmath] biće jednak integralu [inlmath]\int\limits_0^{2\pi}f\left(x\right)\,\mathrm dx[/inlmath]:
[dispmath]a_0=\frac{1}{4\pi}\int\limits_0^{2\pi}f\left(x\right)\,\mathrm dx+\frac{1}{4\pi}\int\limits_0^{2\pi}f\left(x\right)\,\mathrm dx[/dispmath][dispmath]a_0=\cancel2\cdot\frac{1}{_2\cancel4\pi}\int\limits_0^{2\pi}f\left(x\right)\,\mathrm dx[/dispmath][dispmath]a_0=\frac{1}{2\pi}\int\limits_0^{2\pi}f\left(x\right)\,\mathrm dx[/dispmath]
Slično i za koeficijente [inlmath]a_n[/inlmath]:
[dispmath]a_n=\frac{1}{2\pi}\int\limits_{-2\pi}^{2\pi}f\left(x\right)\cos\frac{n\cancel\pi x}{2\cancel\pi}\,\mathrm dx[/dispmath][dispmath]a_n=\frac{1}{2\pi}\int\limits_{-2\pi}^{2\pi}f\left(x\right)\cos\frac{nx}{2}\,\mathrm dx[/dispmath]
Ovaj integral takođe možemo rastaviti na dva integrala,
[dispmath]a_n=\frac{1}{2\pi}\int\limits_{-2\pi}^0f\left(x\right)\cos\frac{nx}{2}\,\mathrm dx+\frac{1}{2\pi}\int\limits_0^{2\pi}f\left(x\right)\cos\frac{nx}{2}\,\mathrm dx[/dispmath]
Pošto su i [inlmath]f\left(x\right)[/inlmath] i kosinus parne funkcije, to će i njihov proizvod biti parna funkcija, tj.
[dispmath]f\left(-x\right)\cos\frac{n\left(-x\right)}{2}=f\left(x\right)\cos\frac{nx}{2}[/dispmath]
tako da će i integral [inlmath]\int\limits_{-2\pi}^0f\left(x\right)\cos\frac{nx}{2}\,\mathrm dx[/inlmath] biti jednak integralu [inlmath]\int\limits_0^{2\pi}f\left(x\right)\cos\frac{nx}{2}\,\mathrm dx[/inlmath]:
[dispmath]a_n=\frac{1}{2\pi}\int\limits_0^{2\pi}f\left(x\right)\cos\frac{nx}{2}\,\mathrm dx+\frac{1}{2\pi}\int\limits_0^{2\pi}f\left(x\right)\cos\frac{nx}{2}\,\mathrm dx[/dispmath][dispmath]a_n=\cancel2\cdot\frac{1}{\cancel2\pi}\int\limits_0^{2\pi}f\left(x\right)\cos\frac{nx}{2}\,\mathrm dx[/dispmath][dispmath]a_n=\frac{1}{\pi}\int\limits_0^{2\pi}f\left(x\right)\cos\frac{nx}{2}\,\mathrm dx[/dispmath]
I do not fear death. I had been dead for billions and billions of years before I was born, and had not suffered the slightest inconvenience from it. – Mark Twain