利用这些性质,并在 (12.11) 和 (12.12) 中取 $d = -\frac{1}{2}T$ ,我们得到以下结果:
- (i) 若 f(t) 是周期为 T 的偶周期函数,则
$$a_n = \frac{2}{T} \int_{-T/2}^{T/2} f(t) \cos n\omega t , dt = \frac{4}{T} \int_0^{T/2} f(t) \cos n\omega t , dt$$
利用性质 (b),且
$$b_n = \frac{2}{T} \int_{-T/2}^{T/2} f(t) \sin n\omega t , dt = 0$$
利用性质 (d)。
因此,周期为 T 的偶周期函数 f(t) 的傅里叶级数展开仅包含余弦项,并且由 (12.3) 可得
$$f(t) = \frac{1}{2}a_0 + \sum_{n=1}^{\infty} a_n \cos n\omega t \quad (12.17)$$
其中
$$a_n = \frac{4}{T} \int_0^{T/2} f(t) \cos n\omega t \quad (n = 0, 1, 2, \dots) \quad (12.18)$$
- (ii) 若 f(t) 是周期为 T 的奇周期函数,则
$$a_n = \frac{2}{T} \int_{-T/2}^{T/2} f(t) \cos n\omega t , dt = 0$$
利用性质 (d),且
$$b_n = \frac{2}{T} \int_{-T/2}^{T/2} f(t) \sin n\omega t , dt = \frac{4}{T} \int_0^{T/2} f(t) \sin n\omega t , dt$$
利用性质 (c)。
因此,周期为 T 的奇周期函数 f(t) 的傅里叶级数展开仅包含正弦项,并且由 (12.3) 可得
$$f(t) = \sum_{n=1}^{\infty} b_n \sin n\omega t \quad (12.19)$$
其中
$$b_n = \frac{4}{T} \int_0^{T/2} f(t) \sin n\omega t , dt \quad (n = 1, 2, 3, \dots) \quad (12.20)$$