שינויים
/* גרעין דיריכלה */
===גרעין דיריכלה===
*גרעין דיריכלה הוא הפונקציה <math>D_n(x)=\frac{1}{2}+\sum_{k=1}^n \cos(kt) = \frac{\sin\left(\left(n+\frac{1}{2}\right)t\right)}{2\sin(\frac{t}{2})}</math>
**הוכחת השיוויון:
**נכפל ב<math>2\sin(\frac{t}{2})</math> ונקבל בצד שמאל:
**ובפרט <math>2\sin(\frac{t}{2})\cos(kt) = \sin(kt+\frac{t}{2}) - \sin(kt-\frac{t}{2})</math>
**ביחד נקבל <math>\sin(\frac{t}{2}) + \sin(t+\frac{t}{2})-\sin(t-\frac{t}{2}) + \sin(2t+\frac{t}{2}) - \sin(2t-\frac{t}{2})+...+\sin(nt+\frac{t}{2}) - \sin(nt-\frac{t}{2}) = \sin(nt+\frac{t}{2}) = \sin\left(\left(n+\frac{1}{2}\right)t\right)</math>
====הסכומים החלקיים של טור פוריה====
*תהיה נקודה x, נביט בסדרת הסכומים החלקיים של טור הפוריה המתאים לפונקציה <math>f</math>:
:<math>S_n = \frac{a_0}{2} + \sum_{k=1}^n a_k\cos(kx)+b_k\sin(kx)</math>
*נציב את מקדמי פוריה ונקבל כי:
:<math>S_n = \frac{1}{\pi}\int_{-\pi}^\pi \frac{1}{2}f(t)dt + \sum_{k=1}^n \left[\frac{1}{\pi}\int_{-\pi}^\pi f(t)\cos(kt)dt\right]\cos(kx)+\left[\frac{1}{\pi}\int_{-\pi}^\pi f(t)\sin(kt)dt\right]\sin(kx)=</math>
:<math>= \frac{1}{\pi}\int_{-\pi}^\pi\left[\frac{1}{2}f(t)+\sum_{k=1}^n f(t)\left(\cos(kt)\cos(kx) + \sin(kt)\sin(kx)\right)\right]dt=</math>
:<math>=\frac{1}{\pi}\int_{-\pi}^\pi f(t)\left[\frac{1}{2}+\sum_{k=1}^n \cos(k(x-t))\right]dt</math>
*זה בעצם גרעין דיריכלה, כלומר קיבלנו כי:
:<math>S_n = \frac{1}{\pi}\int_{-\pi}^\pi f(t)D_n(x-t)dt</math>
==הרצאה 3 התכנסות נקודתית של טורי פוריה==
===סימונים והגדרות===
*נסמן את הגבול החד צדדי מימין ב<math>f(d^+)=\lim_{x\to d^+}f(x)</math>.
*נסמן את הגבול החד צדדי משמאל ב<math>f(d^-)=\lim_{x\to d^-}f(x)</math>.
*שימו לב: אם הפונקציה רציפה למקוטעין, הערכים הללו תמיד מוגדרים.
*נגדיר את הנגזרת הימנית ע"י <math>f'(d^+) = \lim_{x\to d^+}\frac{f(x)-f(d^+)}{x-d}</math>.
*נגדיר את הנגזרת השמאלית ע"י <math>f'(d^-) = \lim_{x\to d^-}\frac{f(x)-f(d^-)}{x-d}</math>.
*שימו לב: ייתכן ש<math>f'(d^+)=f'(d^-)</math> אך הפונקציה אינה גזירה בd. זה יקרה אם היא לא רציפה בנקודה.
דוגמא:
*נביט בפונקציה <math>f(x)=\frac{x}{|x|}</math>
*מתקיים כי <math>f(0^+)=1</math>, ו<math>f(0^-)=-1</math>.
*כמו כן מתקיים כי <math>f'(0^+)=f'(0^-)=0</math>.
כמובן שהפונקציה אינה רציפה ואינה גזירה ב0.
===משפט דיריכלה - התכנסות נקודתית של טור פוריה===
*תהי <math>f</math> פונקציה רציפה למקוטעין כך שבכל נקודה ממשית הנגזרות החד צדדיות שלה קיימות וסופיות.
*אזי לכל <math>x\in\mathbb{R}</math> הטור עם מקדמי הפוריה של <math>f</math> מתכנס:
:<math>\frac{f(x^+)+f(x^-)}{2}=\frac{a_0}{2}+\sum_{n=1}^\infty a_n\cos(nx) + b_n\sin(nx)</math>
*בפרט, בכל נקודה בה הפונקציה רציפה טור הפוריה מתכנס נקודתית לפונקציה, ובכל נקודה בה יש אי רציפות קפיצתית טור הפוריה מתכנס לממוצע הגבולות מימין ומשמאל.
====הוכחה====
