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Die Fourier’sche Reihenentwicklung.
Einer etwas anderen und noch einfacheren Behandlung ist das vor
liegende Integral fähig, falls man voraussetzt, dass 0 nicht < a, sondern
geradezu <. a sein solle. Nimmt man nämlich an, es sei 0 < a < ¡3 < ijr,
so wird die Function sin a; im Intervall x — a . . . ß stetig und monoton sein.
Man erhält daher mittelst des Du Boistschen Satzes:
-r-i— / sin qx • dx -I—/ sin qx ■ dx ;
sm kJ * 1 sin ßj - 1
a
a
oder, was dasselbe ist:
I sin qcc -j cos qcc
^ cos qa — cos q |
q sin cc
wo o <*<:£<: ß ~.
sin x q si
q sin ß
a
Hieraus aber folgt sofort:
a
also a fortiori:
4
WO 0 < a •< ß < ~
(9.)
(abs q) (sin «) ’
a
ist, während q eine ganz beliebige Consfante vorstellt.
Vierte Bemerkung. — Setzt man in den Formeln (8.) und (9.) die In
tegrationsvariable x = 4 cf, ferner 2 a = y und 2/3 = 6, und setzt man end
lich q = (2n + 1), wo n eine positive ganze Zahl sein soll, so nehmen jene
Formeln folgende Gestalt an:
ô
(io.)
falls 0 < y < â < n ;
(11.) abs
Diese Formeln (10.), (II.), in denen also n eine beliebige Zahl aus der Reihe
0, 1, 2, 3, 4, ... vor stellen kann, werden uns weiterhin von Nutzen sein. Die
für ihre Gültigkeit erforderlichen Bedingungen unterscheiden sich dadurch
von einander, dass bei (10.) 0 < y, bei (11.) hingegen 0 < y notirt ist.
§ 4.
lieber die Fourier’sche Reihe.
Auf einer Kreisperipherie vom Radius 1 mag der Centriwinkel cp, von
einem festen Radius ans, nach der einen Seite von 0 bis ;r, nach der andern