将函数f(x)=x2在[-π,π]上展开成傅立叶级数,并求∞n=11n2.

1个回答

  • 解题思路:f(x)为偶函数,根据傅里叶展开式展开即可,并根据相关关系求出级数值.

    f(x)为偶函数,

    a0=

    1

    π

    ∫π−πx2dx=

    2π2

    3,

    n≥1时,an=

    1

    π

    ∫π−πx2cosnxdx

    =[1/nπ

    ∫π−πx2dsinnx

    =

    1

    nπ(x2sinnx

    |π−π−

    2∫π−πxsinnxdx)

    =

    1

    nπ•

    2

    n

    ∫π−πxdcosnx

    =

    2

    n2π(xcosnx

    |π−π−

    ∫π−πcosnxdx)

    =

    2

    n2π(2πcosnπ−

    sinnx

    n

    |π−π)

    =(−1)n

    4

    n2],

    f(x)=

    π2

    3+

    n=1(−1)n

    4

    n2cosnx,x∈[-π,π].

    令x=0,0=f(0)=

    π2

    3+4

    n=1

    1

    n2•(-1)n

    解得

    点评:

    本题考点: 将函数展开为傅里叶级数的方法.

    考点点评: 本题考察傅里叶级数的表达式.