Отметим некоторые свойства переодических функций.
Сумма, разность, произведение и частное переодических функции одного и того же есть переодическая функция того же периода .
Если функция имеет период , то функция , где , имеет период .
Если интегрируемая на всей числовой оси функция имеет период , то величина интеграла от этой функции по отрезку длиной не зависит от выбора начальной точки этого отрезка, т.е. = . .
Лемма (об ортогональности тригонометрических функций) | Интегралы по отрезку длиной от произведений синусов и косинусов аргументов, кратных переменной , равны: |
Доказательство:
Равенства (1) получаются в результате непосредственного вычисления интегралов, предварительно перейдя от произведений к сумам тригонометрических функций по формулам:
.
В итоге вычисление интегралов (1) сводится к вычислению интегралов вида
Опр. | Тригонометрическим полиномом порядка называется выражение вида (2) где - действительные числа, называемые коэффициентами этого полинома. |
Полином (2) представляет собой переодическую функцию с периодом , при этом каждое его слагаемое
описывает простое гармоническое колебание с амплитудой , круговой частотой и начальной фазой . Действительно,
(Здесь )
Отсюда, в свою очередь амплитуда и начальная фаза гармонического колебания вычисляются по формулам:
, .