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2013-06-08
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已知a为常数,f(x)不等于0,且f(x+a)=(f(x)-1)/(f(x)+1)
f(X)是否为周期函数?若是,求他的一个周期
这是一道老题,也是一道运用类比思想的好题。
解析:
f(x)不等于0,且f(x+a)=(f(x)-1)/(f(x)+1),看到这个条件你会想到什么?
我想大部分同学第一次遇到这个题会感到茫然,情理之中。下面先看这样一道题,
例, 已知a为常数,f(x)不等于0,且f(x+a)=(f(x)+1)/(1-f(x))是否存在周期?存在的话是多少?
我想一见到这道题,同学们都会想到tan(x+派/4)=(tanx+1)/(1-tanx)。继而发生类比,至此可知例题中的函数周期是存在的,tan(x+派/4)=(tanx+1)/(1-tanx)的周期为 派,即4·派/4,这里 派/4相当于题中的a,可知例题中的函数是存在的,切周期为4a。
那么若把派/4换成-派/4,则tan(x-派/4)=(tanx-1)/(tanx+1),类比原题中的函数可知,原函数的周期是存在的,周期是tan(x-派/4)的周期,即 派。也就是
-4a,当然,4a也是它的周期之一。
解答完毕。
这道题还有其他方法,不过需要有很强的观察力才能想到上面方法。
至此我们知道,题来自书中,书中的概念,公式要熟记。也就是基础知识必须扎实。
函数的周期性
(一)概念
对于函数 ,如果存在一个不为零的常数 ,使得当< style='' > 取定义域内的每一个值时, 是函数的一个周期,故 是周期函数,假设 ,当 未必是函数的一个周期,但若 是函数的一个周期,而 任一有理数是 的周期,用数学归纳法易证 的周期,换言之,一个周期函数必有其周期集合,且此集合是一个至少一方无界的无穷点集。
(5)周期函数的定义域至少是一方无界
因函数的周期集合是定义域的子集,由(4)知周期集合至少一方无界,故定义域至少一方无界。
(6)周期函数的定义域内的点不一定是连续的,可能是有间断的,如函数 ,假设 ,对任 代入上式,有
∵
于是 矛盾,故 是以T为周期的函数,证明
(1)对任意正整数 , 的周期
(2) 的所有周期都是T的整数倍
注:若
证:
(1) 的任意一个周期,且 ,使 ( ,则
也是 与T的最小性矛盾,故 是数集A上的周期函数,则 有最小正周期T,则T也是函数 周期,则任 从而 的周期。
(2)由(1)知T也是 的最小正周期,则存在 是
即 的周期,且为正数,这与T是 的最小正周期
3. 函数 以 为最小正周期
证( 充分性)设<0" > 是<1" style='width:27pt; > 的最小正周期,令<2" style= > ,则<3" >
∴ <4" style='width:81.75pt; >
∴ <5" style='width:4in; >
假设T不是 的周期,
则<9" style='width:317.25pt; >
即 的周期与已知 是 是数集B上的周期函数,且 ,则复合函数 为B上的周期函数。
证明:设T是 ( )的周期,则对任意
即 为B上周期函数
推论:若 , , ( 仍为周期函数
(2)若T是
如 ,而 最小正周期 , 是数集B上具有最小正周期T的函数,则T也是复合函数 的最小正周期。
证:由(1)T也是复合函数 的周期,即对任 有 ,即 与 ( ),则它们的和、差、积是A上以 )为周期的周期函数
证:
但是,如果 与 分别是 的最小正周期,那么 与 的最小公倍数不一定是 与 的最小正周期都是 ,并不是 ,显然 的最小正周期
(5)对于定义在R上的函数 ),则 为一个周期的周期函数,反之,若 为函数 ,且 是以 ,那么 ( 数代换,令 代 代入 ,求证 ,求证 是定义在R上的函数,且 的值。
3. 已知函数 的任意一个值都有 是周期函数。
4. 对任意整数 , , ,求 在R上有意义,满足(1) ,(2) 为奇函数,试求 满足 ,且 在区间(0,10)内实根的个数为( )
A. 2 B. 3 C. 9 D. 7
7. 定义在R上的偶函数 成立,且当 ( )
A. C. D.
8. 设 是定义在实数集R上的函数,对一切实数 ,有 ,求证: , ,其中, ,使 ,且 是以T为周期的函数。
10. 定义在实数集R上的函数 ,有
且 ,使 ,试问 与 是定义在实数集R上的函数,且满足条件
(1)对任何 (*)
(2) ,使 是否周期函数
12. 已知 上为奇函数(偶函数)试讨论1. 解:
(1)∵
∴
∴ (或 是周期函数,且2T是其一个周期;(2)若 是周期函数,且2T是其一个周期
, ,
的周期为8 ∴ 而
,
∴ ① 以 有 ,故 为以2T为周期的推论
注:若 是周期函数,且 是其一个周期
证:∵ 代 得4. 解:由 (如题3)
即6是
5. 解:∵ ,即 ∴
是一个周期为4的周期函数,则 为R上的奇函数,则
,
因此方程7. 解:由 以2为周期
当
当 ,当 时, ,则 ,故选C。
令∴ ∴ 以9. 分析:记 使 为以T为周期的函数
由
证:设 ,则
且
即 是以T为周期的函数,令 即将 得证
, 代换
由已知 ∴ 11. 证:在(*)中,令
由 知 ,在此式中令
又由(*)可知
∴ 是偶函数
∴ 又
得12. 证明:因 是 ,则必存在 ,若 上为奇函数,
即同理可证:若 为偶函数,则补充中心对称
证:设 ( )
,又由
,故<img style="width:0px;height:0px" id="2" style='width:93.75pt; > ,故 在 上,反之同理可证。
以上有点高深 建议只看思想
f(X)是否为周期函数?若是,求他的一个周期
这是一道老题,也是一道运用类比思想的好题。
解析:
f(x)不等于0,且f(x+a)=(f(x)-1)/(f(x)+1),看到这个条件你会想到什么?
我想大部分同学第一次遇到这个题会感到茫然,情理之中。下面先看这样一道题,
例, 已知a为常数,f(x)不等于0,且f(x+a)=(f(x)+1)/(1-f(x))是否存在周期?存在的话是多少?
我想一见到这道题,同学们都会想到tan(x+派/4)=(tanx+1)/(1-tanx)。继而发生类比,至此可知例题中的函数周期是存在的,tan(x+派/4)=(tanx+1)/(1-tanx)的周期为 派,即4·派/4,这里 派/4相当于题中的a,可知例题中的函数是存在的,切周期为4a。
那么若把派/4换成-派/4,则tan(x-派/4)=(tanx-1)/(tanx+1),类比原题中的函数可知,原函数的周期是存在的,周期是tan(x-派/4)的周期,即 派。也就是
-4a,当然,4a也是它的周期之一。
解答完毕。
这道题还有其他方法,不过需要有很强的观察力才能想到上面方法。
至此我们知道,题来自书中,书中的概念,公式要熟记。也就是基础知识必须扎实。
函数的周期性
(一)概念
对于函数 ,如果存在一个不为零的常数 ,使得当< style='' > 取定义域内的每一个值时, 是函数的一个周期,故 是周期函数,假设 ,当 未必是函数的一个周期,但若 是函数的一个周期,而 任一有理数是 的周期,用数学归纳法易证 的周期,换言之,一个周期函数必有其周期集合,且此集合是一个至少一方无界的无穷点集。
(5)周期函数的定义域至少是一方无界
因函数的周期集合是定义域的子集,由(4)知周期集合至少一方无界,故定义域至少一方无界。
(6)周期函数的定义域内的点不一定是连续的,可能是有间断的,如函数 ,假设 ,对任 代入上式,有
∵
于是 矛盾,故 是以T为周期的函数,证明
(1)对任意正整数 , 的周期
(2) 的所有周期都是T的整数倍
注:若
证:
(1) 的任意一个周期,且 ,使 ( ,则
也是 与T的最小性矛盾,故 是数集A上的周期函数,则 有最小正周期T,则T也是函数 周期,则任 从而 的周期。
(2)由(1)知T也是 的最小正周期,则存在 是
即 的周期,且为正数,这与T是 的最小正周期
3. 函数 以 为最小正周期
证( 充分性)设<0" > 是<1" style='width:27pt; > 的最小正周期,令<2" style= > ,则<3" >
∴ <4" style='width:81.75pt; >
∴ <5" style='width:4in; >
假设T不是 的周期,
则<9" style='width:317.25pt; >
即 的周期与已知 是 是数集B上的周期函数,且 ,则复合函数 为B上的周期函数。
证明:设T是 ( )的周期,则对任意
即 为B上周期函数
推论:若 , , ( 仍为周期函数
(2)若T是
如 ,而 最小正周期 , 是数集B上具有最小正周期T的函数,则T也是复合函数 的最小正周期。
证:由(1)T也是复合函数 的周期,即对任 有 ,即 与 ( ),则它们的和、差、积是A上以 )为周期的周期函数
证:
但是,如果 与 分别是 的最小正周期,那么 与 的最小公倍数不一定是 与 的最小正周期都是 ,并不是 ,显然 的最小正周期
(5)对于定义在R上的函数 ),则 为一个周期的周期函数,反之,若 为函数 ,且 是以 ,那么 ( 数代换,令 代 代入 ,求证 ,求证 是定义在R上的函数,且 的值。
3. 已知函数 的任意一个值都有 是周期函数。
4. 对任意整数 , , ,求 在R上有意义,满足(1) ,(2) 为奇函数,试求 满足 ,且 在区间(0,10)内实根的个数为( )
A. 2 B. 3 C. 9 D. 7
7. 定义在R上的偶函数 成立,且当 ( )
A. C. D.
8. 设 是定义在实数集R上的函数,对一切实数 ,有 ,求证: , ,其中, ,使 ,且 是以T为周期的函数。
10. 定义在实数集R上的函数 ,有
且 ,使 ,试问 与 是定义在实数集R上的函数,且满足条件
(1)对任何 (*)
(2) ,使 是否周期函数
12. 已知 上为奇函数(偶函数)试讨论1. 解:
(1)∵
∴
∴ (或 是周期函数,且2T是其一个周期;(2)若 是周期函数,且2T是其一个周期
, ,
的周期为8 ∴ 而
,
∴ ① 以 有 ,故 为以2T为周期的推论
注:若 是周期函数,且 是其一个周期
证:∵ 代 得4. 解:由 (如题3)
即6是
5. 解:∵ ,即 ∴
是一个周期为4的周期函数,则 为R上的奇函数,则
,
因此方程7. 解:由 以2为周期
当
当 ,当 时, ,则 ,故选C。
令∴ ∴ 以9. 分析:记 使 为以T为周期的函数
由
证:设 ,则
且
即 是以T为周期的函数,令 即将 得证
, 代换
由已知 ∴ 11. 证:在(*)中,令
由 知 ,在此式中令
又由(*)可知
∴ 是偶函数
∴ 又
得12. 证明:因 是 ,则必存在 ,若 上为奇函数,
即同理可证:若 为偶函数,则补充中心对称
证:设 ( )
,又由
,故<img style="width:0px;height:0px" id="2" style='width:93.75pt; > ,故 在 上,反之同理可证。
以上有点高深 建议只看思想
2013-06-08
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就是一个函数在某一实数区间出现同样的趋势,或渐大或渐小,成周期出现
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2013-06-08
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在数轴上的呈反复出现的图象
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