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  • 1 # 使用者8171356101758

    函式的週期性是函式的一個重要性質.對一般函式f(x)的週期,不少中學生往往不知從何入手去求.為了加深對函式f(x)週期概念的理解,

    本文以例項來說明求函式f(x)週期的幾種常見方法,請參考.

    一、定義法

    根據週期函式的定義以及題設中f(x)本身的性質推匯出函式的週期的方法稱為定義法.

    (1) ∴f(x)為週期函式,且2a 是它的一個週期. 注:如果題設函式方程中只有一邊含有不為零的常數a,另一邊與 a 無關,這時週期T 應

    取決於a,假設T 能被a 整除,就分別試算f(x+ 2a),f(x+3a),f(x+4a),…,當出現f(x+T)=f(x)(T≠0)的形式時,就可知T 是f(x)的

    週期. 週期函式,若是,求出它的週期;若不是,說明理由. (1) ∴f(x+2a)=f[(x+a)+a] (2) ∴f(x)為週期函式,3a 是它的週期.

    二、特殊值法

    當題設條件中有f(m)=n(m,n 為常數)時,常常以此條件為突破口,採用特殊值法解即可奏效. f(x)是不是週期函式.若是,求出它的一

    個週期;若不是,說明理由. ∴f(x)為週期函式,2π 是它的一個週期.

    三、變數代換法

    設函式f(x)在R 上有定義,且對於任意x 都有f(x+1995)= f(x+1994)+f(x+1996),試判斷f(x)是否週期函式.若是,求出它的一個週期

    ;若不是,說明理由. 在f(x+1995)=f(x+1994)+f(x+1996) (x∈R)中,以x 代x +1995,得 f(x)=f(x-1)+f(x+1); (1) 在(1)中

    以x+1 代x,得 f(x+1)=f(x)+f(x+2). (2) (1)+(2),得f(x-1)+f(x+2)=0, ∴f(x-1)=-f(x+2). (3) 在(3)中以x+1 代x

    ,得 f(x)=-f(x+3); (4) 在(4)中以x+3 代x,得 f(x+3)=-f(x+6). (5) 將(5)代入(4),得f(x+6)=f(x). ∴f(x)為週期函式

    ,6 是它的一個週期.

    四、遞推法

    f(x)是不是週期函式.若是,求出它的一個週期;若不是,說明理由. (1) 在(1)中以x+2 代x,得 f(x+4)=f(x+6)+f(x+2). (2)

    (1)+(2),得f(x)+f(x+6)=0, ∴f(x)=-f(x+6). (3) 在(3)中以x+6 代x,得 f(x+6)=-f(x+12). (4) (4)代入(3),得f(x+

    12)=f(x). ∴f(x)為週期函式,12 是它的一個週期.

    五、消去法

    若函式f(x)定義在R 上,且對一切實數x,都有f (5+x)=f (5-x),f (7+x)= f (7-x),試判斷f(x)是不是週期函式.若是,求出它的

    一個週期;若不是,說明理由. 在f(5+x)=f(5-x)中以5-x 代x,得 f(x)=f(10-x); (1) 在f(7+x)=f(7-x)中以7-x 代x,得 f

    (x)=f(14-x). (2) 由(1)和(2),得 f(10-x)=f(14-x). (3) 在(3)中以10-x 代x,得f(x+4)=f(x). ∴f(x)是週期函式,4 為它

    的一個週期.

    六、結構類比法

    f(x)是不是週期函式.若是,求出它的一個週期;若不是,說明理由. 可視sinx 為本題中f(x)的一個例項,由此可設想f(x)為週期函式,

    且2π 是它的一個週期.下面進行證明: 於是f(x+2π )=f[(x+π )+π ]=-f(x+π )=f(x). ∴f(x)為週期函式,2π 是它的一個

    週期.

    七、公式法

    已知y=f(x)(x∈R)的圖象是連續的曲線,且f(x)不為常數, f(x)的圖象關於直線x=a 和直線x=b 對稱(a<b). (1)求證:f(x)=f(2a-

    x),f(x)=f(2b-x); (2)求證f(x)是週期函式,並求出它的一個正週期. (1)∵ f(x)的圖象關於直線x=a 對稱,且圖象連續,不是平行

    於x 軸的直線, ∴設P(x,y)為曲線上任一點,點P 關於x=a 的對稱點P"的座標為P"(x",y"), 同理可證 f(x)=f(2b-x). (2)由(1)可知

    ,f(x)=f(2a-x)=f(2b-x), ∴f(2a-x)=f(2b-x),以x 代2a-x,得f[x+(2b-2a)]=f(x). ∵a<b,2b-2a>0 且為常數, ∴f

    (x)是週期函式,2b-2a 為它的週期. 由例8 可得到如下的 若函式y=f(x)(x∈R)的圖象關於直線x=a 和直線x=b(a <b)對稱,且在這兩

    條直線之間再無對稱軸,那麼f(x)是週期函式,2b -2a 為它的週期. 此定理可當作一個公式用,如例6 中函式f(x)的週期為2 7-2 5 =4

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