函数,大家都很熟悉了,可以说是中学数学学习阶段最重要最核心的内容之一。 一个人要想学好数学,想在高中数学中拿到高分,那么就必须学好函数,掌握函数的所有知识。 因此,可以毫不夸张地说,函数是整个中学数学的基础。
函数的知识内容之所以成为中考数学的重点和热点,是因为函数相关的题型可以千变万化,可以考查大家的 运用知识解决问题的能力,考查每个人的数理逻辑能力,考查每个人在解决数学问题过程中的思维能力等。
因此,今天我们要讲的是函数的一个很重要的性质,就是函数的周期性。 函数的周期性是函数的一个基本性质,它不仅经常出现在数学函数问题中,而且如果我们利用函数的周期性来解决问题,往往可以更容易地解决复杂的问题。
什么是函数的周期性?
从语言的角度来看,“periodically”这个短语的意思是有规律地重复出现。
因此,对于任何实数(自变量是有意义的),当我们的自变量增加或减少时,函数值有规律地重复,我们称之为周期性。
用具体的数学语言来说就是:如果T是一个非零常数,对于定义域中的任意x,f(x)=f(x T)总是成立,则称f(x) 一个周期函数,T 称为这个函数的一个循环。
如果函数f(x)=f(x T)(或f(x a)=f(x-b)(其中a b=T),则T是函数的一个循环,整数倍 T的也是一个函数的循环。
典型例1:
关于y=f(x),给出如下五个命题:
①若f(-1+x)=f(1+x),则y=f(x)为周期函数;
②若f(1-x)=-f(1+x) ,则y=f(x)为奇函数;
③若函数y=f(x-1)的图像关于x=1对称,则y=f(x)为偶函数 function;
④函数y=f(1+x)和函数y=f(1-x)的像关于直线x=1对称;
⑤若f( 1-x)=f(1+x),则y= f(x)的图形关于点(1,0)对称。
填入所有正确命题的序号________。
解析:f(-1+x)=f(1+x),可见函数周期为2,①正确;
由f(1 -x)=-f(1+x),可见y=f(x)的对称中心为(1,0),②错误;
Y=f(x-1 )向左平移1个单位得到y=f(x),所以y=f(x)关于y轴对称,③正确;
当两个函数对称时,令1+x =1-x得到x=0,所以应该关于y轴对称,④错误;
由f(1-x)=f(1+x) y = f(x) 关于x = 1对称,⑤错误。
所以正确答案应该是①③。
答案:①③
请记住一个概念是最小的 正周期。
对于一个函数f(x),如果在它的所有周期中都有一个最小的正数,那么这个最小的正数称为f(x)周期的最小正数。
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简单的说:在函数图上,最小正循环就是函数图重复需要的最短距离。
比如对于正弦函数y=sinx,参数Only 当x增加到至少x 2π时,可以重复得到函数值。 所以正弦函数和余弦函数的最小正周期为2π。
值得注意的是:以后如无特别说明,均指最小正周期。
周期函数属性:
1. 如果T(≠0)是f(X)的周期,那么-T也是f(X)的周期。
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2. 如果T(≠0)是f(X)的周期,则nT(n是任意非零整数)也是f(X)的周期。
3. 若T1、T2、T2均为f(X)周期,则T1±T2也为f(X)周期。
4. 如果f(X)有最小的正周期T*,则f(X)的任意正周期T一定是T*的正整数倍。
5。 T*是f(X)的最小正周期,T1和T2是f(X)的两个周期,则(Q是一组有理数)
6。 如果T1 和T2 是f(X) 的两个周期并且是无理数,则f(X) 没有最小正周期。
7. 周期函数 f(X) 的定义域 M 必须是两边的无界集。
重要推论:
1. 如果f(x)有两个对称轴x=a和x=b,则T=2|a-b|
2,如果有两个对称中心(a,0)(b,0 )的f(X),则T=2|a-b|
3,若f(x)中有一个对称轴x=a,和1个对称中心(b,0),则T =4|a-b|
同时,在众多数学问题中,周期性问题往往与函数的奇偶性联系在一起。 在周期性与奇偶性相结合的综合问题中,周期性起到转换自变量值的作用,奇偶性起到调整符号的作用。 因此,要想更好地解决周期性问题,还必须对函数奇偶性的性质有深刻的理解,比如奇函数和偶函数的性质:
1. 定义域是关于原点对称的,这是函数具有奇偶性的必要和不充分条件;
2. 奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于y轴对称; 反之亦然;
3. 如果奇函数f(x)定义为x=0,则f(0)=0;
4。 可知奇函数的图像关于原点对称,奇函数在原点两侧对称区间上的单调性相同; 偶函数的图像关于y轴对称,原点两侧对称区间上偶函数的单调性相反。
典型例子2:
大家一定要记住,利用函数的周期性是求解周期函数问题的基本方法。 解决这类问题,要注意周期函数的定义,紧扣函数的形象特征,找出函数的周期,从而解决问题。
在研究函数周期性的过程中,我们发现函数的周期性也充分体现了数学之美。 学习函数的时候,不要想得太枯燥,学会从抽象的背后发现数学的美,发现内在的数学思维,最终提高自己的数学素养。