精解三角函数的周期性 一、正弦函数的周期 三角函数,以正弦函数 y = sin x 为代表,是典型的周期函数
幂函数 y = xα 无周期性,指数函数 y = ax 无周期性,对数函数 y =logax无周期, 一次函数 y = kx+b、二次函数 y = ax2+bx+c、三次函数 y = ax3+bx2 + cx+d 无周期性
周期性是三角函数独有的特性
1、正弦函数 y=sin x 的最小正周期 在单位圆中,设任意角α 的正弦线为有向线 段 MP
正弦函数的周期性 动点 P 每旋转一周,正弦线 MP 的即时位置 和变化方向重现一次
同时还看到,当 P 的旋转量不到一周时,正 弦线的即时位置包括变化方向不会重现
因此,正弦函数y=sinx 的最小正周期2π
2、y=sin(ω x)的最小正周期 设 ω >0,y =sin(ωx)的最小正周期设为 L
按定义 y = sin ω(x+L) = sin(ωx+ ωL) = sinωx
令 ωx = x 则有 sin (x + ωL) = sin x 因为 sinx 最小正周期是 2π,所以有 例如 sin2x 的最小正周期为 sin的最小正周期为 3、正弦函数 y=sin(ωx+φ) 的周期性 对正弦函数sinx 的自变量作“一次替代” 后,成形式 y = sin (ωx+φ )
它的最小正周期与 y = sinωx 的最小正周期相同,都是
如的最小周期与 y = sin(3x)相同,都是
于是,余弦函数的最小正周期与sinx 的 最小正周期相同,都是2π
二、复合函数的周期性 将正弦函数 y = sin x 进行周期变换x→ωx,sinx →sinωx 后者周期变为 而在以下的各种变换中,如 (1)初相变换sinωx → sin( ωx+φ); (2)振幅变换sin(ωx +φ)→ Asin(