A continuación, se muestra un bloque de problemas resueltos que ayudan a determinar la serie de Fourier de una función .
Problemas resueltos
Problema 1. Encontrar la serie de Fourier para la función definida por
y .
Solución. De la serie de Fourier
Se va a determinar el valor de . Entonces
Después, se calcula el valor de
Sabiendo que
Luego, se determina el valor de
Si
Si
Entonces
donde .
Finalmente, sustituyendo los valores de cada coeficiente en la serie de Fourier
Problema 2. Obtener la serie de Fourier de la siguiente figura

Solución. Analizando la gráfica, en ,
es
Y en ,
es
Por esa parte, esta definida de la siguiente manera
Depués, recordando la serie de Fourier
Calculando
Calculando , resulta
De la primera y segunda integral
se resuelve por el método de integración por partes (donde ,
,
y
). Entonces
Para la tercera integral, se toma la propiedad de ortogonalidad
Regresando y remplazando la variable por sus respectivos límites interior y superior, resulta lo siguiente
Si
Si
Por tanto, cuando es impar, el valor de
es
Calculando el valor de
De la primera y segunda integral
se resolverá por el método de integración por partes (donde ,
,
y
). Entonces
En la tercera integral, por propiedad de ortogonalidad
Regresando y remplazando la variable por sus respectivos límites, resulta lo siguiente
Regresando y sustituyendo los coeficientes de Fourier en la serie de Fourier, el resultado final es
Problema 3. Encontrar la serie de Fourier para la función definida por
y ,
.

Solución. Recordando la serie de Fourier
Se calcula el coeficiente
Calculando , resulta
Si , el integrando tiene la siguiente forma
Si , el integrando tiene la siguiente forma
Esta integral se resuelve por integración de productos de funciones seno y coseno con diferentes argumentos en la misma variable. Se observa que esta integral de la forma , donde
y
, entonces
Remplazando la variable «» por sus respectivos límites, resulta lo siguiente
Si
Si
Finalmente
Cuando
Y calculando
Si , el integrando tiene la siguiente forma
Si , el integrando tiene la siguiente forma
Esta integral se resuelve por integración de productos de funciones seno y coseno con diferentes argumentos en la misma variable. Se observa que esta integral de la forma , donde
y
, entonces
Remplazando la variable «» por sus respectivos límites, resulta lo siguiente
Si
Si
Finalmente
Regresando y sustituyendo los valores de los coeficientes ,
y
, se tiene el resultado final
Problema 4. Desarrollar la función en serie de Fourier.
Solución. Utilizando la siguiente identidad
Entonces (observando que )
Finalmente
O también
Y se concluye que la función al ser expresado como serie de Fourier, solo consta de tres términos.