三角函数的周期函数Word文档下载推荐.docx
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3、把三角函数表达式化为一角一函数的形式,再利用公式求周期
例4求函数的周期
∴.
例5已知函数求周期
解:
∵
4、遇到绝对值时,可利用公式,化去绝对值符号再求周期
例6求函数的周期
∵
∴.
例7求函数的周期
∴函数的最小正周期.
5、若函数,且,都是周期函数,且最小正周期分别为,如果找到一个正常数,使,
(均为正整数且互质),则就是的最小正周期.
例8求函数的周期
∵的最小正周期是,的最小正周期是.
∴函数的周期,把代入得,即,
因为为正整数且互质,所以.
函数的周期.
例9求函数的周期
∵的最小正周期是,的最小正周期是,
由,,(为正整数且互质),
得.
所以函数的周期是.
函数的周期性
--函数的周期性不仅存在于三角函数中,在其它函数或者数列中"
突然"
出现的周期性问题更能考查你的功底和灵活性,本讲重点复习一般函数的周期性问题
一.明确复习目标
1.理解函数周期性的概念,会用定义判定函数的周期;
2.理解函数的周期性与图象的对称性之间的关系,会运用函数的周期性处理一些简单问题。
二、建构知识网络
1.函数的周期性定义:
若T为非零常数,对于定义域内的任一x,使恒成立,则f(x)叫做周期函数,T叫做这个函数的一个周期。
周期函数定义域必是无界的
2.若T是周期,则k·
T(k≠0,k∈Z)也是周期,所有周期中最小的正数叫最小正周期。
一般所说的周期是指函数的最小正周期。
周期函数并非所都有最小正周期。
如常函数f(x)=C;
3.若函数f(x)对定义域内的任意x满足:
f(x+a)=f(x-a),则2a为函数f(x)的周期。
(若f(x)满足f(a+x)=f(a-x)则f(x)的图象以x=a为图象的对称轴,应注意二者的区别)
4.若函数f(x)图象有两条对称轴x=a和x=b,(a<
b),则2(b-a)是f(x)的一个周期
5.若函数f(x)图象有两个对称中心(a,0),(b,0)(a<
b),则2(b-a)是f(x)的一个周期。
(证一证)
6.若函数f(x)有一条对称轴x=a和一个对称中心(b,0)(a<
b),则4(b-a)是f(x)的周期。
举例:
y=sinx,等.
三.双基题目练练手
1.f(x)是定义在R上的以3为周期的偶函数,且f
(1)=0,则方程f(x)=0在区间(0,6)内解的个数的最小值是()
A.5B.4C.3D.2
2.若函数y=f(x)是周期为2的奇函数,且当x∈(0,1)时f(x)=x+1,则f(π)的值为()
A.π-5B.5-πC.4-πD.π-4
3.是偶函数,且为奇函数,则f(1992)=
4.设存在常数p>
0,使,则的一个周期是,f(px)的一个正周期是;
5.数列中
简答精讲:
1、B;
2、A;
3、993;
因(-1,0)是中心,x=0是对称轴,则周期是4;
4、,;
5、;
由已知,周期为6。
四.经典例题做一做
【例1】已知f(x)是以2为周期的偶函数,且当x∈(0,1)时,f(x)=x+1.求f(x)在(1,2)上的解析式。
解法1:
(从解析式入手,由奇偶性结合周期性,将要求区间上问题转化为已知解析式的区间上。
)
∵x∈(1,2),则-x∈(-2,-1),
∴2-x∈(0,1),∵T=2,是偶函数
∴f(x)=f(-x)=f(2-x)=2-x+1=3-x.
x∈(1,2).
解法2(从图象入手也可解决,且较直观)f(x)=f(x+2)
如图:
x∈(0,1),f(x)=x+1.∵是偶函数
∴x∈(-1,0)时f(x)=f(-x)=-x+1.
又周期为2,x∈(1,2)时x-2∈(-1,0)
∴f(x)=f(x-2)=-(x-2)+1=3-x.
提炼方法:
1.解题体现了化归转化的思想,即把未知的(1,2)上向已知的(0,1)上转化;
2.用好数形结合,对解题很有帮助.
【例2】f(x)的定义域是R,且f(x+2)[1-f(x)]=1+f(x),若f(0)=2008,求f(2008)的值。
周期为8,
法二:
依次计算f(2、4、6、8)知周期为8,须再验证。
方法提炼:
1.求周期只需要弄出一个常数;
2.注意既得关系式的连续使用.
【例3】若函数在R上是奇函数,且在上是增函数,且.
①求的周期;
②证明f(x)的图象关于点(2k,0)中心对称;
关于直线x=2k+1轴对称,(k∈Z);
③讨论f(x)在(1,2)上的单调性;
解:
①由已知f(x)=-f(x+2)=f(x+2+2)=f(x+4),故周期T=4.
②设P(x,y)是图象上任意一点,则y=f(x),且P关于点(2k,0)对称的点为P1(4k-x,-y).P关于直线x=2k+1对称的点为P2(4k+2-x,y).
∵f(4k-x)=f(-x)=-f(x)=-y,∴点P1在图象上,图象关于点(2k,0)对称.
又f(x)是奇函数,f(x+2)=-f(x)=f(-x)
∴f(4k+2-x)=f(2-x)=f(x)=y,∴点P2在图象上,图象关于直线2k+1对称.
③设1<
x1<
x2<
2,则-2<
-x2<
-x1<
-1,0<
2-x2<
2-x1<
1.
∵f(x)在(-1,0)上递增,∴f(2-x1)<
f(2-x2)……(*)
又f(x+2)=-f(x)=f(-x)∴f(2-x1)=f(x1),f(2-x2)=f(x2).
(*)为f(x2)<
f(x1),f(x)在(1,2)上是减函数.
总结解周期性、单调性及图象对称性的方法。
【研究.欣赏】已知函数y=f(x)是定义在R上的周期函数,周期T=5,函数y=f(x)(-1≤x≤1)是奇函数.又知y=f(x)在[0,1]上是一次函数,在[1,4]上是二次函数,且在x=2时函数取得最小值-5.
①证明:
;
②求的解析式;
③求在上的解析式.
∵是以为周期的周期函数,且在[-1,1]上是奇函数,∴,∴.
②当时,由题意可设,
由得,∴,
∴.
③∵是奇函数,∴,
又知在上是一次函数,∴可设,而,
∴,∴当时,,
从而时,,故时,.
∴当时,有,∴.
当时,,
∴
五.提炼总结以为师
1.函数的周期性及有关概念;
2.用周期的定义求函数的周期;
3.函数的周期性与图象的对称性之间的关系;
同步练习2.7函数的周期性
【选择题】
1.f(x)是定义在R上的奇函数,它的最小正周期为T,则f(-)的值为
A.0B.C.TD.-
2.(2004天津)定义在R上的函数f(x)既是偶函数又是周期函数.若f(x)的最小正周期是π,且当x∈[0,]时,f(x)=sinx,则f()的值为
A.-B.C.-D.
【填空题】
3.设是定义在上,以2为周期的周期函数,且为偶函数,在区间[2,3]上,=,则=
4.已知函数f(x)是偶函数,且等式f(4+x)=f(4-x),对一切实数x成立,写出f(x)的一个最小正周
5.对任意x∈R,f(x)=f(x-1)+f(x+1)且f(0)=6,f(4)=3,则f(69)=
6.设f(x)定义在R上的偶函数,且,又当x∈(0,3]时,f(x)=2x,则f(2007)=。
答案提示:
1、A;
由f()=f(-+T)=f(-)=-f(),知f()=0.(或取特殊函数f(x)=sinx)
2、D;
f()=f(-2π)=f(-)=f()=sin=.
3、;
4、8;
5、f(x-1)=f(x)-f(x+1),∴f(x)=f(x+1)-f(x+2)=f(x+2)-f(x+3)-f(x+2)=-f(x+3)
∴f(x)=-f(x+3)=f(x+6).周期是6;
f(69)=f(3)=f(-3)=-f(-3+3)=-6
6、,周期T=6,F(2007)=f(3)=6
【解答题】
7.设函数f(x)的最小正周期为2002,并且f(1001+x)=f(1001-x)对一切x∈R均成立,试讨论f(x)的奇偶性.
∵周期是2002,∴f(2002+x)=f(x),
又由f(1001+x)=f(1001-x)得f(2002-x)=f(x)
∴对任意的x都有f(x)=f(2002-x)=f(-x),f(x)是偶函数.
8.设f(x)为定义在实数集上周期为2的函数,且为偶函数,已知x∈[2,3]时f(x)=x,求x∈[-2,0]时f(x)的解析式。
分析:
由T=2可得x∈[-2,-1]和x∈[0,1]时的解析式;
再由奇偶性可得[-1,0]上的解析式。
因为函数f(x)是T=2的周期函数,所以f(x+2)=f(x).
又由于f(x)为偶函数,故
所以解析式为
9.设f(x)是定义在(-∞,+∞)上的函数,对一切x∈R均有f(x)+f(x+2)=0,当-1<
x≤1时,f(x)=2x-1,求当1<
x≤3时,函数f(x)的解析式。
思路分析:
∵f(x)+f(x+2)=0∴f(x)=-f(x+2)
∵该式对一切x∈R成立,
∴以x-2代x得:
f(x-2)=-f[(x-2)+2]=-f(x)
当1<
x≤3时,-1<
x-2≤1,∴f(x-2)=2(x-2)-1=2x-5
∴f(x)=-f(x-2)=-2x+5,∴f(x)=-2x+5(1<
x≤3)
评注:
在化归过程中,一方面要转化自变量到已知解析式的定义域,另一方面要保持对应的函数值有一定关系。
在化归过程中还体现了整体思想。
10.(2005广东)设函数在上满足,f(7-x)=f(7+x),且在闭区间[0,7]上,只有f
(1)=f(3)=0。
(Ⅰ)试判断函数y=f(x)的奇偶性;
(Ⅱ)试求方程f(x)=0在闭区间[-2005,2005]上的根的个数,并证明你的结论.
由得即
由已知易得,所以,而,从而且
故函数是非奇非偶函数;
(II)由
从而知函数的周期为
当时,,由已知,又,则
∴当时,只有
∴方程=0在一个周期内只有两个解
而函数在闭区间[-2005,2005]共含有401个周期,所以方程=0在闭区间[-2005,2005]共含有802个解
【探索题】对于k∈Z,用Ik表示