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Fourier-Reihe von 2-Pi-periodischen Funktionen

Fourier-Reihe der -periodischen Funktion auf , wobei das Grundperiodizitätsintervall  ist und abkürzend für steht. Die Funktion läßt sich damit für alle t bestimmen, indem die Funktion auf diesem Grundintervall einfach -periodisch wiederholt wird. Ein Beispiel einer Fourier-Reihe ist die Sägezahnfunktion,  

d.h.: und für .
 
Die Fourier-Koeffizienten von -periodischen Funktionen folgen aus der Orthogonalität der trigonometrischen Funktionen   auf dem Intervall :

Hierbei ist das Kroneckersymbol mit für und für .
 
Berechnung der Orthogonalität der Sinusfunktion auf dem Intervall . Für das Produkt der beiden Sinusfunktionen gilt die trigonometrische Formel:

Diese Zerlegung kann in das Integral eingesetzt werden:

Nun muß eine Fallunterscheidung vorgenommen werden:

Fall 1: :

Fall 2: :

Aus diesen beiden Fällen folgt unmittelbar die Orthogonalität der Sinusfunktion.

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