最小正周期
数学概念
如果一个函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小的正数就叫做f(x)的最小正周期(minimal positive period).例如,正弦函数的最小正周期是2π.
算法实例
函数f(x)±g(x)最小正周期的求法
定义法
概念:根据周期函数和最小正周期的定义,确定所给函数的最小正周期。
例1、求函数y=|sinx|+|cosx|的最小正周期.
解:∵ =|sinx|+|cosx|
=|-sinx|+|cosx|
=|cos(x+π/2)|+|sin(x+π/2)|
=|sin(x+π/2)|+|cos(x+π/2)|
=f(x+π/2)
对定义域内的每一个x,当x增加到x+π/2时,函数值重复出现,因此函数的最小正周期是π/2.(如果f(x+T)=f(x),那么T叫做f(x)的周期)。
例2 、求函数的最小正周期。
解:把看成是一个新的变量z,那么2sinz的最小正周期是2π。
由于。所以当自变量x增加到x+4π且必须增加到x+4π时,函数值重复出现。
∴函数的最小正周期是4π。
公式法
这类题目是通过三角函数的恒等变形,转化为一个角的一种函数的形式,用公式去求,其中正余弦函数求最小正周期的公式为T=2π/|ω| ,正余切函数T=π/|ω|。
函数f(x)=Asin(ωx+φ)和f(x)=Acos(ωx+φ)(A≠0,ω>0)的最小正周期都是;函数f(x)=Atan(ωx+φ)和f(x)=Acot(ωx+φ)(A≠0,ω>0)的最小正周期都是,运用这一结论,可以直接求得形如y=Af(ωx+φ)(A≠0,ω>0)一类三角函数的最小正周期(这里“f”表示正弦、余弦、正切或余切函数)。
例3、求函数y=cotx-tanx的最小正周期.
解:y=1/tanx-tanx=(1-tan^2· x)/tanx=2*(1-tan^2·x)/(2tanx)=2cot2x
∴T=π/2
函数为两个三角函数相加,若角频率之比为有理数,则函数有最小正周期。
最小公倍数法
设f(x)与g(x)是定义在公共集合上的两个三角周期函数,T1、T2分别是它们的周期,且T1≠T2,则f(x)±g(x)的最小正周期T1、T2的最小公倍数,分数的最小公倍数=T1,T2分子的最小公倍数/T1、T2分母最大公约数
求几个正弦、余弦和正切函数的最小正周期,可以先求出各个三角函数的最小正周期,然后再求期最小公倍数T,即为和函数的最小正周期。
例4、求函数y=sin3x+cos5x的最小正周期.
解:设sin3x、cos5x的最小正周期分别为T1、T2,则T1=2π/3,T2=2π/5 ,所以y=sin3x+cos5x的最小正周期T=2π/1=2π.
例5、求y=sin3x+tan2x/5 的最小正周期.
解:∵sin3x与tan2x/5 的最小正周期是2π/3与5π/2,其最小公倍数是10π/1=10π.
∴y=sin3x+tan2x/5的最小正周期是10π.
说明:几个分数的最小公倍数,我们约定为各分数的分子的最小公倍数为分子,各分母的最大公约数为分母的分数。
图象法
概念:作出函数的图象,从图象上直观地得出所求的最小正周期。
例6、求y=|sinx|的最小正周期.
解:由y=|sinx|的图象
可知y=|sinx|的周期T=π.
例7、求下函数的最小正周期。
(1)
(2)
解:(1)先作出函数的图象(见图1)
观察图象,易得所求的周期为T=π/3。
(2)先作出的图象(见图2)
观察图象,易得所求的周期为T=π。
恒等变换法
概念:通过对所给函数式进行恒等变换,使其转化为简单的情形,再运用定义法、公式法或图象法等求出其最小正周期。
(1) f(x)=sin(x+π/3)cos(x-π/3)
(2) f(x)=sin6x+cos6x
(3) f(x)=
解 (1)
∴最小正周期为T= π
(2) f(x)=sin6x+cos6x
=(sin2x+cos2x)(sin4x-sin2xcos2x+cos4x)
=(sin4x-sin2xcos2x+cos4x)
=(sin2x+cos2x)2-3sin2xcos2x
=1-3/4sin2x
=5/8+3/8cos4x
∴最小正周期为T=π/2
(3)
它与-cos2x的周期相同,故得 f(x)的最小正周期为T=π
补充问题
函数f(x)=sin2x-4sin3xcosx(x∈R)的最小正周期为( B )
A.π/4 B.π/2 C.π D.2π
参考资料
最新修订时间:2024-04-03 15:45
目录
概述
算法实例
参考资料