怎么判断一个函数是不是周期函数

如题所述

一个函数是不是周期函数的判定定理

周期函数定理,一共分一下几个类型。

定理1

若f(x)是在集M上以T*为最小正周期的周期函数,则K f(x)+C(K≠0)和1/ f(x)分别是集M和集{X/ f(x) ≠0,X ∈M}上的以T*为最小正周期的周期函数。

定理2

若f(x)是集M上以T*为最小正周期的周期函数,则f(ax+n)是集{x|ax+b∈M}上的以T*/ a为最小正周期的周期函数,(其中a、b为常数)。

定理3

设f(u)是定义在集M上的函数,u=g(x)是集M1上的周期函数,且当X∈M1时,g(x)∈M,则复合函数f(g(x))是M1上的周期函数。

定理4

设f1(x)、f2(x)都是集合M上的周期函数,T1、T2分别是它们的周期,若T1/T2∈Q则它们的和差与积也是M上的周期函数,T1与T2的公倍 数为它们的周期。

定理5

设f1(x)=sin a1x,f2(x)=cos a2x,则f1(x)与f2(x)之和、差、积是周期函数的充要条件是a1/a2∈Q。

扩展资料:

定义

设f(x)是定义在数集M上的函数,如果存在非零常数T具有性质:f(x+T)=f(x),则称f(x)是数集M上的周期函数,常数T称为f(x)的一个周期。如果在所有正周期中有一个最小的,则称它是函数f(x)的最小正周期。

由定义可得:周期函数f(x)的周期T是与x无关的非零常数,且周期函数不一定有最小正周期,譬如狄利克雷函数

性质

周期函数的性质共分以下几个类型:

(1)若T(≠0)是f(x)的周期,则-T也是f(x)的周期。

(2)若T(≠0)是f(x)的周期,则nT(n为任意非零整数)也是f(x)的周期。

(3)若T1与T2都是f(x)的周期,则T1±T2也是f(x)的周期。

(4)若f(x)有最小正周期T*,那么f(x)的任何正周期T一定是T*的正整数倍。

(5)若T1、T2是f(x)的两个周期,且T1/T2是无理数,则f(x)不存在最小正周期。

(6)周期函数f(x)的定义域M必定是至少一方无界的集合

判定方法

周期函数的判定方法分为以下几步:

(1)判断f(x)的定义域是否有界;

例:f(x)=cosx(≤10)不是周期函数。

(2)根据定义讨论函数的周期性可知非零实数T在关系式f(x+T)= f(x)中是与x无关的,故讨论时可通过解关于T的方程f(x+T)- f(x)=0,若能解出与x无关的非零常数T便可断定函数f(x)是周期函数,若这样的T不存在则f(x)为非周期函数。

例:f(x)=cosx^2 是非周期函数。

(3)一般用反证法证明。(若f(x)是周期函数,推出矛盾,从而得出f(x)是非周期函数)。

例:证f(x)=ax+b(a≠0)是非周期函数。

证:假设f(x)=ax+b是周期函数,则存在T(≠0),使之成立 ,a(x+T)+b=ax+b ax+aT-ax=0,aT=0 又a≠0,∴T=0与T≠0矛盾,∴f(x)是非周期函数。

例:证f(x)= ax+b是非周期函数。

证:假设f(x)是周期函数,则必存在T(≠0)对 ,有(x+T)= f(x),当x=0时,f(x)=0,但x+T≠0,∴f(x+T)=1,∴f(x+T) ≠f(x)与f(x+T)= f(x)矛盾,∴f(x)是非周期函数。


参考资料:百度百科--周期函数

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2018-09-18

判断周期函数的方法,一般是根据定义。即对函数f(x),如果存在常数T(T≠0),使得当x取定义域内的每一个值时,均有f(x+T)=f(x)成立,则称f(x)是周期为T的周期函数【当然,任何一个常数kT(k∈Z且k≠0)均为其周期】。

本题中,设y=xcosx=f(x),x∈R,假设f(x)是周期为T的周期函数,则f(x)=f(x+T)=(x+T)cos(x+T)=xcos(x+T)+Tcos(x+T)=xcosx。显然,只有T=0时,对任意x才能成立。故,y=xcosx不是周期函数。

扩展资料:

周期函数的性质共分以下几个类型:

(1)若T(≠0)是f(x)的周期,则-T也是f(x)的周期。

(2)若T(≠0)是f(x)的周期,则nT(n为任意非零整数)也是f(x)的周期。

(3)若T1与T2都是f(x)的周期,则T1±T2也是f(x)的周期。

(4)若f(x)有最小正周期T*,那么f(x)的任何正周期T一定是T*的正整数倍。

(5)若T1、T2是f(x)的两个周期,且T1/T2是无理数,则f(x)不存在最小正周期。

(6)周期函数f(x)的定义域M必定是至少一方无界的集合。

周期函数的判定方法分为以下几步:

(1)判断f(x)的定义域是否有界;

例:f(x)=cosx(≤10)不是周期函数。

(2)根据定义讨论函数的周期性可知非零实数T在关系式f(x+T)= f(x)中是与x无关的,故讨论时可通过解关于T的方程f(x+T)- f(x)=0,若能解出与x无关的非零常数T便可断定函数f(x)是周期函数,若这样的T不存在则f(x)为非周期函数。

例:f(x)=cosx^2 是非周期函数。

(3)一般用反证法证明。(若f(x)是周期函数,推出矛盾,从而得出f(x)是非周期函数)。

例:证f(x)=ax+b(a≠0)是非周期函数。

证:假设f(x)=ax+b是周期函数,则存在T(≠0),使之成立 ,a(x+T)+b=ax+b ax+aT-ax=0,aT=0 又a≠0,∴T=0与T≠0矛盾,∴f(x)是非周期函数。

例:证f(x)= ax+b是非周期函数。

证:假设f(x)是周期函数,则必存在T(≠0)对 ,有(x+T)= f(x),当x=0时,f(x)=0,但x+T≠0,∴f(x+T)=1,∴f(x+T) ≠f(x)与f(x+T)= f(x)矛盾,∴f(x)是非周期函数。

第2个回答  2016-07-19
设f(x)是定义在数集M上的函数,如果存在非零常数T具有性质:f(x+T)=f(x),
则称f(x)是数集M上的周期函数,常数T称为f(x)的一个周期。如果在所有正周期中有一个最小的,则称它是函数f(x)的最小正周期。
由定义可得:周期函数f(x)的周期T是与x无关的非零常数,且周期函数不一定有最小正周期。

方法:⑴若f(X)的定义域有界,[2]
例:f(X)=cosx(≤10)不是周期函数。
⑵根据定义讨论函数的周期性可知非零实数T在关系式f(X+T)= f(X)中是与X无关的,故讨论时可通过解关于T的方程f(X+T)- f(X)=0,若能解出与X无关的非零常数T便可断定函数f(X)是周期函数,若这样的T不存在则f(X)为非周期函数。
例:f(X)=cosx 是非周期函数。
⑶一般用反证法证明。(若f(X)是周期函数,推出矛盾,从而得出f(X)是非周期函数)。
例:证f(X)=ax+b(a≠0)是非周期函数。
证:假设f(X)=ax+b是周期函数,则存在T(≠0),使true ,a(x+T)+b=ax+b ax+aT-ax=0 aT=0 又a≠0,∴T=0与T≠0矛盾,∴f(X)是非周期函数。
例:证f(X)= 是非周期函数。
证:假设f(X)是周期函数,则必存在T(≠0)对 ,有(x+T)= f(X),当x=0时,f(X)=0,但x+T≠0,∴f(x+T)=1,∴f(x+T) ≠f(X)与f(x+T)= f(X)矛盾,∴f(X)是非周期函数。
例:证f(X)=sinx2是非周期函数
证:若f(X)= sinx2是周期函数,则存在T(>0),使之true ,有sin(x+T)2=sinx2,取x=0有sinT2=sin0=0,∴T2=Kπ(K∈Z),又取X= T有sin(T+T)2=sin(T)2=sin2kπ=0,∴(+1)2
T2=Lπ(L∈Z+),∴
与3+2 是无理数矛盾,∴f(X)=sinx2是非周期函数。本回答被提问者采纳
第3个回答  2019-08-31
看这个函数的曲线是不是呈周期性变化。可以用软件辅助绘图观察。
第4个回答  2020-10-21
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