怎样求周期函数的周期
类似的题目,怎么解答?
PS:重要的是方法啊,上面那道例题解不解无所谓。。。
本人数学白痴- -
麻烦各位帮下忙哈。~
谢谢。 展开
根据已知条件 f(x+1) = -f(3+x),我们可以利用性质来求解 f(x) 的周期。
首先,我们尝试将函数中的 x+1 替换为 x,并将函数中的 3+x 替换为 x。根据周期函数的定义,如果 f(x) 的周期为 T,则对于任意实数 k,有 f(x+kT) = f(x) 成立。
将 x+1 替换为 x,得到 f(x) 的周期为 T 的性质:
f(x) = -f(x)
这意味着对于任意 x,f(x) 的值与 f(x+T) 的值相等但符号相反。
现在我们将 x 替换为 x+1,得到:
f(x+1) = -f(x+4)
我们可以观察到右侧的 x+4 可以通过多次替换 x+1 来表示:
x+4 = (x+1) + (x+1) + (x+1)
根据上述替换,我们可以得到:
-f(x) = -f(x+1) = -f((x+1)+(x+1)+(x+1)) = -f(3x+3)
由于 f(x) = -f(x) 成立,我们可以得到:
f(x) = f(3x+3)
综上所述,f(x) 的周期为 3。也就是说,对于任意实数 k,f(x+k*3) = f(x) 成立。
要求周期函数的周期,可以通过以下步骤进行:
1. 观察函数形式:首先,观察给定的周期函数的函数形式。常见的周期函数包括正弦函数、余弦函数、正切函数等。根据函数的形式,可以初步猜测函数的周期。
2. 使用性质和定义:对于常见的周期函数,可以利用它们的性质和定义来求解周期。例如,正弦函数和余弦函数的周期是2π,正切函数的周期是π。
3. 利用公式或图像:如果给定的函数不是常见的周期函数,可以尝试利用函数的公式或图像来求解周期。对于周期性现象,观察波峰、波谷或其他特征点之间的间距,该间距即为周期。
4. 利用导数:某些函数的周期可以通过其导数的性质来求解。例如,对于周期为T的函数,其导数函数在一个周期内也具有相同的性质。因此,可以通过对函数的导数进行分析来找到周期。
5. 数值计算:如果以上方法都不适用,可以通过数值计算来估算函数的周期。选择一些输入值,计算对应的函数值,观察这些函数值是否呈现出重复的模式。通过这种方式可以近似估计函数的周期。
求解函数周期的例题
例题:已知函数 f(x) = sin(2πx + π/3),求函数 f(x) 的周期。
解答:
对于三角函数来说,周期性是一种常见的特征。根据正弦函数的性质,正弦函数的周期为 2π。
在给定的函数 f(x) = sin(2πx + π/3) 中,我们可以观察到函数中的自变量 x 被 2πx+π/3 替代。这意味着我们需要找到一个常数 a,使得当 x 增加 a 时,函数的自变量 2πx+π/3 增加一个完整的周期。
考虑到 2πx 的周期为 2π,我们可以通过等式 2πa = 2π 来解得 a = 1。这样,当 x 增加 1 时,函数的自变量 2πx+π/3 增加一个完整的周期,而函数 f(x) 也会重复相同的值。
因此,函数 f(x) 的周期为 1。也就是说,对于任意实数 k,f(x+k) = f(x) 成立,其中 k 表示周期的倍数。
2024-10-13 广告
对于函数y=f(x),如果存在一个不为零的常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,f(x+T)=f(x)都成立,那么就把函数y=f(x)叫做周期函数,不为零的常数T叫做这个函数的周期。
事实上,任何一个常数kT(k∈Z,且k≠0)都是它的周期。并且周期函数f(x)的周期T是与x无关的非零常数,且周期函数不一定有最小正周期。
1,做变量替换令y=x+1 ,得到 f(y)= -f(y+2)
2,再一次套用这个式子,得到f(y+2)=-f(y+4)
3,两个式子结合,得到f(y)=f(y+4),所以,周期是4
关键的地方是:凑出f(x)=f(x+T),这时候T就是周期。而上面3个步骤就是往这个方向凑
扩展资料:
1 .周期函数:对于函数f(x),如果存在非零常数T,使得当x取定义域D内的任何值时,都有f(x+T)=f(x),那么就称函数f(x)为周期函数,称T为这个函数的 一个周期.
2.最小正周期:如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫作函数f(x)的最小正周期.
3.若函数f(x)具有周期性,且非零常数T是f(x)的一个周期, 则kT(其中k是不等于零的任意整数)也是f(x)的周期.
4.若数列{an}满足:对于任意的正整数n,都有
则称数列{an}是以K为周期的周期数列。
函数周期性的判定与应用
(1)判定:判断函数的周期性只需证明f(x+T)=f(x)(T≠0)便可证明函数是周期函数,且周期为T。
(2)应用:根据函数的周期性,可以由函数局部的性质得到函数的整体性质,在解决具体问题时,要注意结论:若T是函数的周期,则kT(k∈Z且k≠0)也是函数的周期。
令t=x-1;则f(t)=f(t+4)周期为4。
求周期函数的周期,可以直接利用定义来求,也可以利用基本周期函数的周期间接来求。基本周期函数的周期是:y=sinx 、y=cosx的周期是2π,y=tanx的周期是π。
比如: y=sin3x, y=sin3x=sin(3x+2π)=sin[3(x+2π/3)
∴ y=sin3x的周期是 2π/3。
再比如说:y=sin²x y=sin²x =1/2(1-cos2x) cos2x的周期是π,
∴ y=sin²x 的周期是 π。
扩展资料:
周期函数的性质 共分以下几个类型:
(1)若T(≠0)是f(x)的周期,则-T也是f(x)的周期。
(2)若T(≠0)是f(x)的周期,则nT(n为任意非零整数)也是f(x)的周期。
(3)若T1与T2都是f(x)的周期,则T1±T2也是f(x)的周期。
(4)若f(x)有最小正周期T*,那么f(x)的任何正周期T一定是T*的正整数倍。
(5)若T1、T2是f(x)的两个周期,且T1/T2是无理数,则f(x)不存在最小正周期。
(6)周期函数f(x)的定义域M必定是至少一方无界的集合。
参考资料:周期函数_百度百科
求周期,可以把一个函数式子化成f(x)=f(x+a)的这样形式,那么它的周期就是a (当然a>0),
例如 下面为一系列的2a为周期的函数
f(x+a)=-f(x) 所以有f(x+a+a)=-f(x+a)=f(x) 就化解到 f(x)=f(x+2a)的形式了,关键是运用整体思想,去代换。
函数的周期性定义:若存在常数T,对于定义域内的任一x,使f(x)=f(x+T) 恒成立,则f(x)叫做周期函数,T叫做这个函数的一个周期。
扩展资料:
函数周期性的关键的几个字“有规律地重复出现”。当自变量增大任意实数时(自变量有意义),函数值有规律的重复出现
假如函数f(x)=f(x+T)(或f(x+a)=f(x-b)其中a+b=T),则说T是函数的一个周期.T的整数倍也是函数的一个周期。
出示函数周期性的定义:对于函数y=f(x),假如存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,f(x+T)=f(x)都成立,那么就把函数y=f(x)叫做周期函数,不为零的常数T叫做这个函数的周期。
“当自变量增大某一个值时,函数值有规律的重复出现”这句话用数学语言的表达.
2、定义:对于函数y=f(x),如果存在一个不为零的常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,f(x+T)=f(x)
概念的具体化:
当定义中的f(x)=sinx或cosx时,思考T的取值。
T=2kπ(k∈Z且k≠0)
所以正弦函数和余弦函数均为周期函数,且周期为 T=2kπ(k∈Z且k≠0)
展示正、余弦函数的图象。
周期函数的图象的形状随x的变化周期性的变化。(用课件加以说明。)
强调定义中的“当x取定义域内的每一个值”
令(x+T)2=x2,则x2+2xT+T2=x2
所以2xT+T2=0, 即T(2x+T)=0
所以T=0或T=-2x
强调定义中的“非零”和“常数”。
例:三角函数sin(x+T)=sinx
cos(x+T)=cosx中的T取2π
3、最小正周期的概念:
对于一个函数f(x),如果它所有的周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数叫f(x)的最小正周期。
对于正弦函数y=sinx, 自变量x只要并且至少增加到x+2π时,函数值才能重复取得。所以正弦函数和余弦函数的最小正周期是2π。(说明:如果以后无特殊说明,周期指的就是最小正周期。)
在函数图象上,最小正周期是函数图象重复出现需要的最短距离。
参考资料:百度百科-函数周期性
对于函数y=f(x),如果存在一个不为零的常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,f(x+T)=f(x)都成立,那么就把函数y=f(x)叫做周期函数,不为零的常数T叫做这个函数的周期。
事实上,任何一个常数kT(k∈Z,且k≠0)都是它的周期。并且周期函数f(x)的周期T是与x无关的非零常数,且周期函数不一定有最小正周期。
1,做变量替换令y=x+1 ,得到 f(y)= -f(y+2)
2,再一次套用这个式子,得到f(y+2)=-f(y+4)
3,两个式子结合,得到f(y)=f(y+4),所以,周期是4
关键的地方是:凑出f(x)=f(x+T),这时候T就是周期。而上面3个步骤就是往这个方向凑
扩展资料:
设f(x)是定义在数集M上的函数,如果存在非零常数T具有性质:f(x+T)=f(x),则称f(x)是数集M上的周期函数,常数T称为f(x)的一个周期。如果在所有正周期中有一个最小的,则称它是函数f(x)的最小正周期。
由定义可得:周期函数f(x)的周期T是与x无关的非零常数,且周期函数不一定有最小正周期,譬如狄利克雷函数。
周期函数的性质 共分以下几个类型:
(1)若T(≠0)是f(x)的周期,则-T也是f(x)的周期。
(2)若T(≠0)是f(x)的周期,则nT(n为任意非零整数)也是f(x)的周期。
(3)若T1与T2都是f(x)的周期,则T1±T2也是f(x)的周期。
(4)若f(x)有最小正周期T*,那么f(x)的任何正周期T一定是T*的正整数倍。
(5)若T1、T2是f(x)的两个周期,且T1/T2是无理数,则f(x)不存在最小正周期。
(6)周期函数f(x)的定义域M必定是至少一方无界的集合。
参考资料:百度百科-周期函数
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