Zur Dirichletschen Bedingung a): Eine auf endlich vielen Teilintervallen stetige und monotone Funktion
(linksseitiger Grenzwert) und
(rechtsseitiger Grenzwert) existieren.
An der Sprungstelle
ist die Fourier-Reihe der Mittelwert aus links- und rechtsseitigem Grenzwert
Besselsche Ungleichung, die Summe der Quadrate der
ersten N Koeffizienten der Fourier-Reihe ist nach oben beschränkt:
Die Differenz der beiden Terme stellt das mittlere Fehlerquadrat
zwischen der Funktion und ihrer Approximation durch
trigonometrische Funktionen dar. Aus dieser Ungleichung folgt daher,
daß das mittlere Fehlerquadrat positiv oder Null ist.
Parsevalsche Gleichung,
Grenzwert () der Besselschen
Ungleichung:
Für den Fall, daß die Funktion durch eine Fourier-Reihe dargestellt werden kann, verschwindet das mittlere Fehlerquadrat (s.o.) im Grenzübergang .