Почему в физике часто используется разложение гармонического ряда в ряд Фурье?

В физике часто используется разложение гармонического ряда в ряд Фурье по следующим причинам:

• Облегчение анализа явлений, которые описываются сложными функциями. studwork.ru Не всегда возможно аналитически посчитать производную, а в случае с набором синусов и косинусов такой проблемы не возникает. studwork.ru
• Возможность выразить практически любую функцию. physics.stackexchange.com В том числе те, которые ведут себя не лучшим образом, например, в точках с неопределённой производной. physics.stackexchange.com
• Удобство применения в задачах, где есть какие-либо колебания или волны. studwork.ru Например, в акустике, астрономии, радиотехнике. studwork.ru
• Возможность исследовать периодические негармонические сигналы. ets.ifmo.ru Для этого можно подобрать ряд гармонических (синусоидальных) сигналов с такими амплитудами, частотами и начальными фазами, алгебраическая сумма ординат которых в любой момент времени равна ординате исследуемого несинусоидального сигнала. ets.ifmo.ru