二、傅立叶-贝塞耳级数
[傅立叶-贝塞耳级数]
1o 设是贝塞耳函数
(见第十二章)的正根,那末函数系
在[0, 1]上按权x正交,即
2o 对于一切在[0, 1]上绝对可积的函数,可作它的傅立叶-贝塞耳级数
~
式中
称为函数
的傅立叶-贝塞耳系数.
3o 如果在[0, 1]上除有有限个第一类间断点外处处连续并且逐段可微,那末当
时,它的傅立叶–贝塞耳级数收敛,在连续点处,级数和等于
,在间断点处,级数和等于
;
如果在[0,1]上绝对可积,在区间
上连续并且有绝对可积的导数,那末它的傅立叶—贝塞耳级数
在每一区间
上一致收敛;
如果在[0,1]上绝对可积,在区间
上连续并且有绝对可积的导数,同时
,那末它的傅立叶-贝塞耳级数
在每一区间
上一致收敛.
[第二类傅立叶-贝塞耳级数]
1o 设是
(H是常数)
的正根,那末,当时,函数系
在[0, 1]上按权x正交.
如果在[0,1]上绝对可积,那末它关于上面正交系的广义傅立叶级数称为
的第二类傅立叶-贝塞耳级数,即
~
式中![]()
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2o 如果函数在[0, 1]上逐段可微(至多有有限个第一类间断点),那末它的第二类傅立叶-贝塞耳级数
在0<x<1上收敛,并在连续点处等于
,在间断点处等于
;
如果函数在[0,1]上连续,两次可微(除有限个点外),且
=0,
,
有界,那末它的第二类傅立叶-贝塞耳级数当
时,在每个区间[
,1]
(0<
<1)上绝对且一致收敛;又当
时,在整个区间[0,1]上绝对且一致收敛.
[区间[0,l]上的傅立叶-贝塞耳级数]
设在[0,l]上绝对可积,那末它的傅立叶-贝塞耳级数是
f (x)~
式中
对于第二类傅立叶-贝塞耳级数,
关于级数的收敛性,可通过作变换,
,只讨论
在[0,1]上相应的傅立叶-贝塞耳级数的收敛性就可以了.