Serie trigonometriche generali
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e questa nuova serie converge (n.° 15, 6)) in tutto (0, 2rc), esclusi
i punti ^ e — , nei quali diverge. Ne deduciamo che, per
u u
71 3t£
z = e ix e per ogni x di (0, 2n), eccettuati ^ e converge
anche la (5). Ora, nell’ interno del suo cerchio di convergenza,
cioè per |s] < 1, la (5) rappresenta la funzione arctg z, e pre
cisamente quel ramo di questa funzione che, per 0 = 0, dà
arctg 0 = 0. Per il teorema di Abel, già rammentato, abbiamo
dunque che la somma della serie (5), nei punti z = e ix , eccet-
. 7T ^ 37T
tuati e 2 = ¿ ed e 2 = — z, è data da arctg e ix . Per calcolare
la parte reale ed il coefficiente della parte immaginaria di
arctg e ix , rammentiamo la formula
arctg z =
1
2 z
log
1 -+-zs
1 — iz
ossia
arctg z =
2i
log;
1 -+■ iz
1 — iz
i arg
1 4~ÌZ
1 — iz
+
B poiché dobbiamo prendere, di questa funzione multiforme,
il ramo che si annulla per z — 0, sceglieremo per arg
l’angolo compreso tra — ti e ti, secondo estremo escluso, e
k = 0 ; dunque :
(7)
arctu z
-2 log
1 -H iz
1 — iz
+ h Te
1 iz
1 — iz'
Fatto z — e ioa , la parte reale di arctg z è perciò
1 1-f-ie lx 1 1 — senas) +■ zcosx 1 z cosas , ti
h aro - . . = 3 arg h ; : = s arg = ± . ,
2 & 1 — ie lx 2 (1 senas) — z cosas 2 1-4- sen as 4
prendendo il segno + se è cos as >• 0, il segno — se è cos as < 0.
Abbiamo così :
cos 3as cos 5as
cos as — —g 1 g—
T , se 0 < as
4 —
— se^-<as<Y
re 3tt -,
ñ opp. se < as < 2tc ,
L ¿
3tu