在高等数学中,如何证明一个函数是周期函数

2025-03-25 14:01:14
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回答1:

证明f(x+T)=f(x)即可。

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。

简介

对于函数y=f(x),如果存在一个不为零的常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,f(x+T)=f(x)都成立,那么就把函数y=f(x)叫做周期函数,不为零的常数T叫做这个函数的周期。

事实上,任何一个常数kT(k∈Z,且k≠0)都是它的周期。并且周期函数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。

回答2:

若存在一个数T,使得对定义域中的任一x,恒有f(x+T)=f(x), f(x)就是一个周期函数。能使上式 成立的最小的正值,就是周期函数的最小正周期。