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.