1.5. ПРОИЗВОДНАЯ И ИНТЕГРАЛ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ФУНКЦИИ.


            Теорема 1.7. Если ω-периодическая функция f(t) дифференцируема на R, то ее производная также является 
ω-периодической функцией. 


Доказательство. 


            Всюду ниже в этом параграфе будем считать, что функция f(t) интегрируема по Риману на каждом отрезке из R
интеграл понимается как интеграл Римана. Так как интегрируемая по Риману функция не может быть разрывна в каждой 
точке R, то в силу следствия 1.3 функция f(t) либо имеет наименьший положительный период, либо f(t) ≡ const. Ниже 
ω—произвольный, не обязательно наименьший, положительный период функции f(t)


            Утверждение 1.9. Пусть f(t) — периодическая функция периода ω. Тогда для произвольного числа a∈R выполнено 
равенство 




Доказательство.


           Определение 1.6. Величина




называется средним значением ω-периодической функции f(t). Легко видеть, что среднее значение периодической функции 
f(t) не зависит от выбора ее периода ω.


             Теорема 1.8. Пусть f(t)ω-периодическая функция. Тогда ее интеграл имеет вид




где mf — среднее значение функции f(t), а ϕ(t) — непрерывная на R ω-периодическая функция. 


Доказательство. 


              Следствие 1.4. Пусть f(t)ω-периодическая функция.

Интеграл  
является периодической функцией


тогда и только тогда,когда среднее значение mf функции f(t) равно нулю. При этом ω является периодом функции F(t)


Доказательство. 


              Следствие 1.5. Пусть f(t)ω-периодическая функция.

Интеграл  
 ограничен тогда и только тогда,


когда среднее значение mf функции f(t) равно нулю. 


Доказательство.


              Суммируя полученные результаты, получаем следующее утверждение.


              Теорема 1.9. Пусть f(t)ω-периодическая функция. Следующие утверждения эквивалентны:

1)
интеграл   ограничен;
2) интеграл   есть функция периодическая;

3) среднее значение функции f(t) равно нулю.