摘 要 研究周期性,必須先研究三角函數的周期,本文介紹了求三角函數周期的四種常用方法。
關鍵詞 公式;函數
三角函數的周期性與單調性、奇偶性等一樣,都是三角函數十分重要的性質。研究周期性,必須先研究三角函數的周期,這里介紹求三角函數周期的四種常用方法,供同學們參考。
一、公式法
一般地函數y=Asin(?棕x+?準)+h及y=Acos(?棕x+?準)+h(其中 A,?棕,?準為常數,且A≠0,?棕>0)的周期為T=;y=Atan(?棕x+?準)+h(其中A,?棕,?準為常數,且A≠0,?棕>0)的周期為T=。
推廣到一般函數:若函數y=f(x)的最小正周期為T,則函數y=Af(?棕x+?準)(其中A,?棕,?準為常數,且A≠0,?棕>0)的最小正周期為
例1.求下列函數的最小正周期
【點評】如果不加以說明時,求函數的周期一般指求函數的最小正周期。在用公式求正周期時,要注意自變量系數的正負。
二、定義法
一般地,對于函數f(x),如果存在一個非零常數T,使得定義域內的每一個x值,都滿足f(x+T)=f(x),那么函數f(x)就叫周期函數,非零常數T叫這個函數的周期。這個定義在證明周期函數和求函數周期時經常用到,請同學們要認真掌握。
例3.求函數f(x)=sinx+cosx的最小正周期。
解析:設函數f(x)=sinx+cosx的最小正周期為T,則有f(x+T)=f(x)。對x∈R,恒有sin(x+T)+cos(x+T)=sinx+cosx,令x=0得sinT+cosT=1,兩邊平方得|sin2T|=0,即2T=K?仔(k∈Z)取k=1,則T=。
例4.已知函數f(x)對任意x都有f(x+2)=-f(x),求函數f(x)的周期。
解析:因為f(x+2)=-f(x),所以f(x+4)=f[(x+2)+2]=-f(x+2)= -[-f(x)]=f(x),所以函數f(x)的周期為4。
點評用定義法求函數的周期,若函數是一個具體的解析式,可以用待定系數法,即先設出函數的周期T,然后再利用周期函數的性質求出周期T;若函數是一個抽象函數,則根據所給的條件進行變形、推導、直到推出f(x+T)=f(x),求出T為止。
三、圖像法
函數的周期性,表現在函數的圖像上便是圖像“循環”的出現,因此我們可以根據觀察函數的圖像求函數的周期。
例5.求函數y=|sinx|的最小正周期。
解析:作出函數y=|sinx|的圖像如下:
故函數的最小正周期為?仔。
點評用圖像法求函數的周期,要注意觀察圖像的關鍵點,如最高點、最低點與x軸的交點,通過關鍵點“周而復始”的出現,觀察出函數的周期。
四、轉化法
對所給的三角函數通過恒等變形轉化為標準形式,并運用公式法加以解決,這是近年來高考考查三角函數最小正周期的熱點。
例6.求函數y=(sinx+cosx)+2cosx的最小正期。
解析:y=1+sin2x+2cosx=sin2x+cos2x+2
=sin(2x+)+2
故最小正期T=?仔
點評利用所以學的三角函數知識進行轉化,是轉化法的關鍵。