* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
ОБЗОР ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ФУНКЦИЙ И ИХ ГРАФИКОВ
105
§ 27. Тригонометрические многочлены
Подобно тому как всякая функция вида
/(*) = + сх
г
+
CaJC - f - . . . - f
0 v
9
c^xf
1
(где п — целое положительное число; с , c . . . , с — постоянные коэффициенты) носит название рационального многочлена (относи тельно переменной х), введено также особое наименование для функций вида
п
f{x)
— а -\- (а cos х -\- b sin х) -|- (e % 4 " *а ^ ) Ч" — ... (a cos пх -\- b sin пх) (121)
0 х x a n n 9 0t lf n i9 if f n
c o s
х
s l n
х
где я — целое положительное число; a a ...,a ,b b ... b — постоянные коэффициенты. Такие функции называются тригономе трическими многочленами (относительно переменной х). Число п (при условии а%-\-ЬпФ 0) называется порядком тригонометриче ского многочлена. Коэффициент а есть свободный член, выраже ние a, cosx-\-b slnx—первый член, выражение а cos 2х b sin 2х— второй член тригонометрического многочлена и т. д. График т-го члена многочлена (при т^1) представляет собой простое гармоЭт ническое колебание частоты т (т. е. периода - ^ ) . График вся кого тригонометрического многочлена порядка я ( ^ 2 ) носит назва ние сложного гармонического колебания. Пример такого колеба ния был указан в предыдущем параграфе. Так как всякая функция периода ш имеет также периодами все числа, кратные со, то каждый член многочлена (121) имеет перио дом число 2я. Так как, с другой стороны, сумма функций некото рого периода также есть функция с этим самым периодом, то сам многочлен (121) имеет период 2 л ) . Совершенно очевидно, что 1) сумма двух (или большего числа) тригонометрических мно гочленов п о р я д к а ^ п есть также тригонометрический многочлен порядка < я; 2) при умножении тригонометрического многочлена на постоян ное число он остаётся тригонометрическим многочленом, без повы шения порядка.
0 x 2 % 1
*) Термины «тригонометрический многочлен» и «сложное гармоническое колебание» относятся также к выражениям более общего вида I / 2кдг . , . 2юх\ . . I 2ъпх . . 2т.пх\
flo + ^ i с о в — + $ , я п — j + . . .+(flnCos-^-+* sin-^J ,
n
t
возникающим при «растяжении» в раз по направлению оси Ох. Такие мно¬ гочлены, конечно, имеют период <с. В дальнейшем, однако, ради простоты рассматриваются лишь многочле ны вида (121) с периодом 2п.