算法實(shí)例
函數(shù)f(x)±g(x)最小正周期的求法
定義法概念:根據(jù)周期函數(shù)和最小正周期的定義,確定所給函數(shù)的最小正周期。
例1、求函數(shù)y=|sinx|+|cosx|的最小正周期.
解:∵ =|sinx|+|cosx|
=|-sinx|+|cosx|
=|cos(x+π/2)|+|sin(x+π/2)|
=|sin(x+π/2)|+|cos(x+π/2)|
=f(x+π/2)
對定義域內(nèi)的每一個(gè)x,當(dāng)x增加到x+π/2時(shí),函數(shù)值重復(fù)出現(xiàn),因此函數(shù)的最小正周期是π/2.(如果f(x+T)=f(x),那么T叫做f(x)的周期)。
例2 、求函數(shù)的最小正周期。
解:把看成是一個(gè)新的變量z,那么2sinz的最小正周期是2π。
由于。所以當(dāng)自變量x增加到x+4π且必須增加到x+4π時(shí),函數(shù)值重復(fù)出現(xiàn)。
∴函數(shù)的最小正周期是4π。
公式法這類題目是通過三角函數(shù)的恒等變形,轉(zhuǎn)化為一個(gè)角的一種函數(shù)的形式,用公式去求,其中正余弦函數(shù)求最小正周期的公式為T=2π/|ω| ,正余切函數(shù)T=π/|ω|。
函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)和f(x)=Acos(ωx+φ)(A≠0,ω>0)的最小正周期都是;函數(shù)f(x)=Atan(ωx+φ)和f(x)=Acot(ωx+φ)(A≠0,ω>0)的最小正周期都是,運(yùn)用這一結(jié)論,可以直接求得形如y=Af(ωx+φ)(A≠0,ω>0)一類三角函數(shù)的最小正周期(這里“f”表示正弦、余弦、正切或余切函數(shù))。
例3、求函數(shù)y=cotx-tanx的最小正周期.
解:y=1/tanx-tanx=(1-tan^2· x)/tanx=2*(1-tan^2·x)/(2tanx)=2cot2x
∴T=π/2
函數(shù)為兩個(gè)三角函數(shù)相加,若角頻率之比為有理數(shù),則函數(shù)有最小正周期。
最小公倍數(shù)法設(shè)f(x)與g(x)是定義在公共集合上的兩個(gè)三角周期函數(shù),T1、T2分別是它們的周期,且T1≠T2,則f(x)±g(x)的最小正周期T1、T2的最小公倍數(shù),分?jǐn)?shù)的最小公倍數(shù)=T1,T2分子的最小公倍數(shù)/T1、T2分母的最大公約數(shù)。
求幾個(gè)正弦、余弦和正切函數(shù)的最小正周期,可以先求出各個(gè)三角函數(shù)的最小正周期,然后再求期最小公倍數(shù)T,即為和函數(shù)的最小正周期2。
例4、求函數(shù)y=sin3x+cos5x的最小正周期.
解:設(shè)sin3x、cos5x的最小正周期分別為T1、T2,則T1=2π/3,T2=2π/5 ,所以y=sin3x+cos5x的最小正周期T=2π/1=2π.
例5、求y=sin3x+tan2x/5 的最小正周期.
解:∵sin3x與tan2x/5 的最小正周期是2π/3與5π/2,其最小公倍數(shù)是10π/1=10π.
∴y=sin3x+tan2x/5的最小正周期是10π.
說明:幾個(gè)分?jǐn)?shù)的最小公倍數(shù),我們約定為各分?jǐn)?shù)的分子的最小公倍數(shù)為分子,各分母的最大公約數(shù)為分母的分?jǐn)?shù)。
圖象法概念:作出函數(shù)的圖象,從圖象上直觀地得出所求的最小正周期。
例6、求y=|sinx|的最小正周期.
解:由y=|sinx|的圖象
可知y=|sinx|的周期T=π.
例7、求下函數(shù)的最小正周期。
(1)
(2)
解:(1)先作出函數(shù)的圖象(見圖1)
觀察圖象,易得所求的周期為T=π/3。
(2)先作出的圖象(見圖2)
觀察圖象,易得所求的周期為T=π。
恒等變換法概念:通過對所給函數(shù)式進(jìn)行恒等變換,使其轉(zhuǎn)化為簡單的情形,再運(yùn)用定義法、公式法或圖象法等求出其最小正周期3。
(1) f(x)=sin(x+π/3)cos(x-π/3)
(2) f(x)=sin6x+cos6x
(3) f(x)=
解 (1)
∴最小正周期為T= π
(2) f(x)=sin6x+cos6x
=(sin2x+cos2x)(sin4x-sin2xcos2x+cos4x)
=(sin4x-sin2xcos2x+cos4x)
=(sin2x+cos2x)2-3sin2xcos2x
=1-3/4sin2x
=5/8+3/8cos4x
∴最小正周期為T=π/2
(3)
它與-cos2x的周期相同,故得 f(x)的最小正周期為T=π
補(bǔ)充問題函數(shù)f(x)=sin2x-4sin3xcosx(x∈R)的最小正周期為( B )
A.π/4 B.π/2 C.π D.2π