Dritter Abschnitt. Einfache und mehrfache bestimmte Integrale. 215
IF{ 1 +a)-ir( 1 - a)
= 2a(l -y)-l - -3- (s 3 - 1) - -5- (s 5 - 1)
nun ist aber wegen (11) und (16)
IT( 1 + a ) + ir{ 1 - a) = ZaF(a)r(l -a) = l~
durch additive Verbindung dieser zwei Ansätze erhält man
schließlich die sehr rasch konvergierende Reihe Legendres:
l T(1 4- a) = ,l~
\ / qir
1 y 1 —d
Y 1 1 — a
(23) + a(l - y)-%- (* ~ 1)-T («5 ~ 1) “
292. Fouriersche Reihen. Aus der Funktion sin x,
welche die Periode 2it, die Amplitude 2 und den Anfangswert 0
(für x = 0) besitzt, kann man Funktionen erzeugen mit be
liebig kleiner Periode, beliebiger Amplitude und beliebigem
Anfangswert. Denn die Funktion A sin (nx + cc), in welcher
2 7t
n eine ganze Zahl bedeuten möge, hat die Periode —, die
Amplitude 2 A und den Anfangswert A sin cc, die alle durch
entsprechende Wahl von n, A und a nach Belieben reguliert
werden können.
Eine änliche Betrachtung kann bezüglich der Funktion
cos x angestellt werden, die sich von der vorigen im Anfangs
wert unterscheidet.
Nun ist aber As\n.(iix -j- a) = A cos a sin nx-\- Al sin a cos nx\
es läßt sich also die Funktion A sin(%# + cc) auch durch Sum
mation der beiden Funktionen JB sin nx, C cos nx hersteilen,
wenn B = A cos cc, C = A sin a genommen wird.
Aus dem Umstande, daß bei diesen beiden Funktionen
durch Wahl von n ein beliebig rascher Zeichenwechsel und
durch Wahl der Koeffizienten beliebig große und beliebig kleine
Amplituden erzielt werden können, erklärt sich die Tatsache,
daß durch Addition mehrerer Ausdrücke dieser Zusammensetzung
Funktionen des mannigfachsten Verlaufs erzeugt werden können,
geometrisch gesprochen: daß man durch Superposition von in
dem letztgedachten Sinne verallgemeinerten Sinus- und Kosinus
linien die mannigfachsten Kurven hersteilen kann.