一、基本工具:Parseval 等式
设
则 Parseval 等式为:
二、推导
1. 设函数 ,定义在 ,并延拓为奇函数,周期为
该函数是奇函数 ⇒ 傅里叶级数只有正弦项:
其中系数为:
所以展开式为:
2. 应用 Parseval 等式:
左边为:
右边为:
令左右相等:
解得:
三、推导
1. 设函数 ,定义在 ,为偶函数,展开为余弦级数
由于
计算:
- 常数项:
- 余弦系数:
此积分结果为(标准结果):
所以:
2. 应用 Parseval 等式
左边:
右边为:
代入
化简:
两边减去
所以:
四、关于 的说明
这个结果(即 Apéry 常数)是:
但不像
所以我们常通过数值方法或更高级的函数(如黎曼 zeta 函数)研究它。