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III. Abschnitt. § 8. Analytische Anwendungen
daß Fourier als erster die Behauptung aufgestellt hat, jede willkürliche
Funktion lasse eine solche Entwicklung zu 1 ).
Die Reihe auf der rechten Seite von (1) ist periodisch und hat die
Periode 2 7t. Danach möchte es scheinen, als ob der Ansatz nur für Funk
tionen eben dieser Eigenschaft gelte. Indessen liegt das Problem so, daß
die Funktion f(x), in einem Intervall (0, c) oder (— c, c) eindeutig defi
niert, in diesem Intervall durch eine Fourier sehe Reihe darzustellen ist.
Man wird dann den trigonometrischen Funktionen im ersten Falle statt x
das Argument im zweiten Falle das Argument — geben; denn -~
durchläuft das Intervall (0, 2 7t), während x von 0 bis c geht, und ~ das
Intervall (— 7t, 7t), während x sich von — c bis c ändert. Außerhalb des
betreffenden Intervalles liefert die Reihe eine periodische Wiederholung
dessen, was sie in dem Intervall selbst ergab.
808. Darstellung der Koeffizienten. Bei der Bestimmung der
Koeffizienten der Fourierschen Reihe kommen einige Integralformeln
zur Anwendung, die auch sonst von Wichtigkeit sind und daher vor
allem entwickelt werden sollen.
Sind p, q ganze Zahlen, so ist
o
o
weil ferner
2 7t
J*Bmpxsmqxdx = [cos (p~q)x — cos (jp -f q)x~\dx r
o
0
0
0
1) Mém. de l’Acad. de Paris, 1807; weitergebende Betrachtungen über den
Gegenstand finden sich in seiner Theorie analyt. de la chaleur, 1822. Vor ihm
war Euler an die Frage herangetreten. Die Feststellung der Bedingungen, unter
welchen eine Funktion in eine Fouriersche Reihe entwickelbar ist, gab zuerst
Dirichlet, Journ. von Crelle, Bd. 4 (1829).