Ранее было показано, что в ряд Фурье разлагаются только периодические функции с периодом
или
, т. к. функции
и
периодические.
Если функция
не является периодической, то, чтобы разложить ее в ряд Фурье, строят некоторую периодическую функцию
, которая в области определения функции совпадает с функцией
. В этом случае говорят, что функцию
периодически продолжают на всю числовую ось.
Возможны следующие случаи:
1. Если функция
задана на
, то строят функцию
с периодом
. Она на отрезке
совпадает с функцией
, а на остальной части числовой оси является ее периодическим продолжением.
2. Если функция
задана на
, то строят
с периодом
, которая на отрезке
совпадает с функцией
и т.д. Коэффициенты Фурье будут находиться по известным формулам 1, только пределами интегрирования являются
и
.
3. Если функция
задана на отрезке
, то для разложения в ряд Фурье достаточно ее доопределить на отрезке
произвольным способом. Затем разложить в ряд Фурье, считая ее заданной на отрезке
. Наиболее целесообразно функцию доопределить так, чтобы ее значения в точках отрезка
находились из условия
или
. В первом случае функция
на отрезке
будет четной, а во втором – нечетной. При этом коэффициенты разложения такой функции (
в первом случае,
– во втором) можно определить по вышеперечисленным формулам для коэффициентов четных и нечетных функций.