Serie trigonometriche generali
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la parte reale od il coefficiente della parte immaginaria della
funzione determinata, nel punto che interessa.
§ 3. Condizione necessaria e sufficiente di conyeroenza.
21. - Serie trigonometriche uniformemente convergenti.
Teorema di Eulero-Fourier.
Riemann determinò la condizione necessaria e sufficiente
affinchè una serie trigonometrica sia convergente in un dato
punto, riconducendo la convergenza della serie all’ esistenza
del limite di un determinato integrale. Per giungere a tale
risultato, occorre premettere tre proposizioni, la terza delle quali
(che daremo al n.° 23) è pure dovuta a Riemann.
Se la serie
(1) ^ ¿C + ^cos se 4- sena?) -{- .... •+■ (a n cosnx-\-b n senwa?) q- ....
converge uniformemente in (0, 2tc), detta S{x) la sua somma, si ha
(2) ct>n
2 71
cos nxdx, h r
2tt
U' s(x)
sen nx dx.
Infatti, per la supposta convergenza uniforme della (1) alla
iS'(cc), abbiamo
271
2tt
2tt
cos nx dx = g a 0 | cos nx dx
J
£>J'
0 c
2tt
-F h r j sen rx cos nx dx^,
cos rx cos nx dx
e questa uguaglianza, in virtù delle formule (3) e (4) del n.° 18,
si riduce a
27:
J S(x) cos nx dx = 7i:a n ,
o
vale a dire, alla prima delle (2). Nello stesso modo si dimostra
la seconda delle (2).