函数的周期性大讲堂.docVIP

函数的周期性大讲堂一、正弦函数的周期三角函数，以正弦函数 y = sin x为代表，是典型的周期函数.幂函数 y = x 无周期性，指数函数 y = ax 无周期性，对数函数 y =logax无周期，一次函数 y = kx+b、二次函数 y = ax2+bx+c、三次函数 y = ax3+bx2 + cx+d无周期性.周期性是三角函数独有的特性.1、正弦函数 y=sin x 的最小正周期在单位圆中，设任意角的正弦线为有向线段MP.正弦函数的周期性动点P每旋转一周，正弦线MP的即时位置和变化方向重现一次.同时还看到，当P的旋转量不到一周时，正弦线的即时位置包括变化方向不会重现.因此，正弦函数y=sinx的最小正周期2.2、y=sin（x）的最小正周期设0，y =sin（x）的最小正周期设为L .按定义 y = sin （x+L） = sin（x+ L） = sinx .令x = x 则有 sin （x + L） = sin x因为sinx最小正周期是2，所以有例如 sin2x的最小正周期为sin的最小正周期为3、正弦函数 y=sin（x+） 的周期性对正弦函数sinx的自变量作“一次替代”后，成形式y = sin （x+）.它的最小正周期与y = sinx的最小正周期相同，都是.如的最小周期与 y = sin（3x）相同，都是.于是，余弦函数的最小正周期与sinx的最小正周期相同，都是2.二、复合函数的周期性将正弦函数 y = sin x 进行周期变换xx，sinx sinx后者周期变为而在以下的各种变换中，如（1）初相变换sinx sin（ x+）；（2）振幅变换sin（x +） Asin（ x+）；（3）纵移变换 Asin（ x +） Asin（ x+）+m；后者周期都不变，亦即 Asin（ x +） +m与sin（x）的周期相同，都是.而对复合函数 f （sinx）的周期性，由具体问题确定.1、复合函数 f（sinx） 的周期性【例题】 研究以下函数的周期性：（1）2 sinx； （2）（2）的定义域为2k，2k+，值域为0，1，作图可知，它是最小正周期为2的周期函数.【解答】 （1）2sinx 的定义域为R，值域为，作图可知，它是最小正周期为2的周期函数.【说明】 从基本函数的定义域，值域和单调性出发，通过作图，还可确定，loga x，sinx，sin（sinx）都是最小正周期2的周期函数.2、y= sin3 x 的周期性对于y = sin3x =(sinx)3，L=2肯定是它的周期，但它是否还有更小的周期呢？我们可以通过作图判断，分别列表作图如下.图上看到，y = sin3x 没有比2更小的周期，故最小正周期为2.3、y= sin2 x 的周期性对于y = sin2x = (sinx)2，L=2肯定是它的周期，但它的最小正周期是否为2？可以通过作图判定，分别列表作图如下.图上看到，y = sin2x 的最小正周期为，不是2.4、sin2n x 和sin2n-1 x 的周期性y = sin2x 的最小正周期为，还可通过另外一种复合方式得到.因为 cos2x 的周期是，故 sin2x的周期也是.sin2x的周期，由cosx的2变为sin2x的. 就是因为符号法“负负得正”所致.因此，正弦函数sinx的幂符合函数sinmx，当m=2n时，sinm x的最小正周期为；m = 2n1时，sinmx的最小正周期是2.5、幂复合函数举例【例1】 求 y =|sinx|的最小正周期.【解答】 最小正周期为.【例2】 求的最小正周期.【解答】 最小正周期为2.【例3】 求的最小正周期.【解答】 最小正周期为.【说明】 正弦函数sinx的幂复合函数.当q为奇数时，周期为2；q为偶数时，周期为.三、周期函数的和函数两个周期函数，如 sin x 和 cosx ，它们最小正周期相同，都是 2. 那么它们的和函数，即 sinx + cos x的最小正周期如何？和函数的周期与原有函数的周期保持不变. 这个结论符合一般情况.对于另一种情况，当相加的两个函数的最小正周期不相同，情况将会如何？1、函数 sinx + sin2 x 的周期性sin x的最小正周期为2，sin2x的最小正周期是，它们之间谁依赖谁，或依赖一个第三者？列表如下.表上看到函数sinx+sin2x的最小正周期是2.2、函数 sinx + sin2x 的周期性依据上表，作sinx+sin2x 的图像如右.从图上看到，函数的最小正周期为2. 由sinx，sin2x的最小正周期中的大者决定，因为前者是后者的2倍.从图上看到，sinx+sin2x仍然是个“振动函数”，但振幅已经不是常数了.3、函数sinx+sinx的周期性sinx的最小正周期为2，sinx的最小正周期是3.们之间的和sinx + sinx的最小正周期也由“较大的”决定吗？即“和函数”的周期为3吗？不妨按周期定义进行检验.