Le successioni di Fourier
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e siccome si ha
2tt
) s 2 n dx < 1 s 2 n dx = \ a\ 4- S 4- b 2 r ) < J aj 4~ 2 (a 2 r 4- &J) = L,
J J " r=l ¿ r=l
2(0,-, 6,) 0
viene
2 1 &№<) - SJa,) ! àl/iiii,-«,),
¿=1 r ¿=1
da cui, per w —oo,
y ” v f m
L S (6, - «,),
* = 1
e ciò prova l’assoluta continuità della $(a?) in (0, 2tc). La S(x)
ammette allora derivata finita in quasi-tutto (0, 2iz). Dalle (1) e
(2), segue poi
S n (x) — a 0 x 4- ^ (—■ sen rx (cos rx — l)ì ;
r— lA V Y j
e poiché S»{x) converge uniformemente, in tutto (0, 2n), verso
S(x), risulta, per n — oo,
1 00 A
S[x) — ^x-{-
a r b r
— sen rx
y* /y*
ossia
S[x) — | a 0 x = 2 (■
a r h r
— sen rx
y y
(cos rx — l)j
(cos rx — l)j,
dove la serie del secondo membro è uniformemente convergente.
oo ^
Osserviamo che la serie ^ — è assolutamente convergente,
perchè si ha
IK
\ (&; 'L ^j e la serie 2 b 2 r è convergente,
essendo convergente per ipotesi 'Z{a 2 -\-b 2 ì ). Possiamo dunque
scrivere
1 oo i oo /
(3) S(x) — = a,x — 2 -r = 2 L
- 1 i A 1 \
by OLy
— cos ra? 4 sen rx |,
/y* /y i y
dove la serie del secondo membro converge uniformemente in
tutto (0, 2n). Tale serie è, perciò, la serie di Fourier del primo