2023年三角函数周期题库.pdf
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1、学习必备 欢迎下载 三角函数周期的求法 高中数学涉及到函数周期的问题,学生往往感到比较困难。以下是有关三角函数周期的几种求法。1定义法:定义:一般地c,对于函数,如果存在一个不为零的常数,使得当取定义域内的每一个值时,(T)()都成立,那么就把函数()叫做周期函数;不为零的常数叫做这个函数的周期。对于一个周期函数来说,如果在所有的周期中存在着一个最小的正数,就把这个最小的正数叫做最小的正周期。下面我们谈到三角函数的周期时,一般指的是三角函数折最小正周期。例 1求函数 y=3sin(332x)的周期 解:y=f(x)=3sin(332x)=3sin(332x+2)=3sin(3232x)=3si
2、n3)3(32x =f(x+3)这就是说,当自变量由增加到 x+3,且必增加到 x+3时,函数值重复出现。函数 y=3sin(332x)的周期是 T=3。例 2:求 f(x)=sin6x+cos6x 的周期 解f(x+2)=sin6(x+2)+cos6(x+2)=cos6x+sin6x=f(x)f(x)=sin6x+cos6x 的周期为 T=2 例 3:求 f(x)=xxxx3coscos3sinsin的周期 解:f(x+)=)cos()cos()(3sin)sin(xxxx 学习必备 欢迎下载=xcoxxx3cos3sinsin=xxxx3coscos3sinsin=f(x)求 f(x)=x
3、xxx3coscos3sinsin的周期:T=2公式法:(1)如果所求周期函数可化为 y=Asin(x)、y=Acos(x)、tg(x)形成(其中 A、为常数,且 A0、0、R),则可知道它们的周期分别是:2、2、。例 4:求函数 y=1-sinx+3cosx 的周期 解:y=1-2(21 sinx-23cosx)=1-2(cos3sinx-sin3 cosx)=1-2sin(x-3)这里=1 周期 T=2 例 5:求:y=2(23sinx-21cos3x)-1 解:y=2(23sinx-21cos3x)-1 =2sin(3x-6)-1 这里=3 周期为 T=32 例 6:求 y=tg(1+5
4、3 x)的周期 解:这里=53,周期为:T=/53=35(2)如果 f(x)是二次或高次的形式的周期函数,可以把它化成 sinx、cosx、tgx 的形式,再确定它的周期。么就把函数叫做周期函数不为零的常数叫做这个函数的周期对于一个周期例求函数的周期解这就是说当自变量由增加到且必增加到时函数值重别是例求函数的周期解这里周期例求解例求这里周期为的周期周期为解学习必备 欢迎下载 例 7:求 f(x)=sinx cosx 的周期 解:f(x)=sinx cosx=21sin2x 这里=3,f(x)=sinx cosx 的周期为 T=例 8:求 f(x)=sin2x 的周期 解:f(x)=sin2x=
5、22cos1x 而 cos2x 的周期为,f(x)=sin2x 的周期为 T=注:以上二题可以运用定义求出周期。例 9:求 y=sin6x+cos6x 的周期 解:原函数次数较高,应先进降次变形,再求周期。y=sin6x+cos6x =(sin2x+cos2x)(sin4x-sin2xcos2x+cos4x)=(sin2x+cos2x)2-3 sin2xcos2x =1-3 sin2xcos2x =1-43 sin22x =85+83cos4x 而 cos4x 的周期为 T=42=2,y=sin6x+cos6x 的周期为 T=2 例 10:函数 y=3sin2x-23sinx cosx+5co
6、s2x 的周期。解:利用三角恒等式对函数进行恒等变形,再求周期。y=3sin2x-23sinx cosx+5cos2x =3-23sinx cosx+2cos2x =3-3sin2x+cos2x+1 =4+2(21cos2x-23sin2x =4+2cos(2x+3)么就把函数叫做周期函数不为零的常数叫做这个函数的周期对于一个周期例求函数的周期解这就是说当自变量由增加到且必增加到时函数值重别是例求函数的周期解这里周期例求解例求这里周期为的周期周期为解学习必备 欢迎下载 y=3sin2x-23sinx cosx+5cos2x 的周期为 T=22 3定理法:如果 f(x)是几个周期函数代数和形式的
7、,即是:函数f(x)=f1(x)+f2(x),而 f1(x)的周期为 T1,f2(x)的周期为 T2,则 f(x)的周期为 T=P2T1=P1T2,其中 P1、P2N,且(P1、P2)=1 事实上,由2121PPTT(既约分数),得 T=P2T1=P1T2 f(x+P1T2)=f1(x+P1T2)+f2(x+P1T2)=f1(x+P2T1)+f2(x+P1T2)=f1(x)+f2(x)=f(x)P1T2是 f(x)的周期,同理 P2T1也是函数 f(x)的周期。例 11:求函数 y=tg6x+ctg8x的周期。解:y=tg6x 的周期为 T1=6,tg8x 的周期为 T2=8 由 P1T2=P
8、2T1,得21TT=21PP=34,取 P1=4,P2=3 y=tg6x+ctg8x的周期为 T=P1T2=2。例 12:求函数 y=sin2x+sin3x的周期 解:sin2x 的周期为 T1=,sin3x 的周期为 T2=32 而21TT=23,即是 T=2T1=3T2,y=sin2x+sin3x的周期为 T=2T1=2 例 13:求函数 y=cos3x+sin4x的周期 的恒等式,即对于自变量x取定义域内的每个值时,上式都成立 2、根据公式求周期 么就把函数叫做周期函数不为零的常数叫做这个函数的周期对于一个周期例求函数的周期解这就是说当自变量由增加到且必增加到时函数值重别是例求函数的周期
9、解这里周期例求解例求这里周期为的周期周期为解学习必备 欢迎下载 对于函数BxAy)sin(或BxAy)cos(的周期公式是|2T,对于函数BxAy)tan(或Bxy)cot(的周期公式是|T 例 3 求函数)623sin(3xy的周期 解:34232T 3、把三角函数表达式化为一角一函数的形式,再利用公式求周期 例 4 求函数xxxy2sin2cossin32的周期 解:12cos2sin3sin2cossin322xxxxxy 1)62sin(21)2cos212sin23(2xxx 22T 例 5 已知函数),3cos3(sin3sin)(xxxxf求周期 解:32sin21)32cos1
10、(213cos3sin3sin)(2xxxxxxf )432sin(2221)32cos32(sin2121xxx 3322T 么就把函数叫做周期函数不为零的常数叫做这个函数的周期对于一个周期例求函数的周期解这就是说当自变量由增加到且必增加到时函数值重别是例求函数的周期解这里周期例求解例求这里周期为的周期周期为解学习必备 欢迎下载 4、遇到绝对值时,可利用公式 2|aa,化去绝对值符号再求周期 例 6 求函数|cos|xy 的周期 解:22cos1cos|cos|2xxxy 22T 例 7 求函数|cos|sin|xxy的周期 解:xxxxxxy2sin1|2sin|1|cos|sin|cos
11、|sin|22 )4cos1(21124cos11xx 函数|cos|sin|xxy的最小正周期 242T 5、若函数)()()(21xfxfxfyk,且)(,),(),(21xfxfxfk,都是周期函数,且最小正周期分别为kTTT,21,如果找到一个正常数T,使kkTnTnTnT2211,(knnn,21均为正整数且互质),则T就是)()()(21xfxfxfyk的最小正周期 例 8 求函数xxy21cossin的周期 解:xsin的最小正周期是21T,x21cos的最小正周期是42T 么就把函数叫做周期函数不为零的常数叫做这个函数的周期对于一个周期例求函数的周期解这就是说当自变量由增加到且
12、必增加到时函数值重别是例求函数的周期解这里周期例求解例求这里周期为的周期周期为解学习必备 欢迎下载 函数y的周期2211TnTnT,把21TT,代入得 21 4 2nn,即212nn,因 为21,nn为 正 整 数 且 互 质,所 以 1 ,221nn 函数xxy21cossin的周期42211 TnT 例 9 求函数xxy43cos32sin的周期 么就把函数叫做周期函数不为零的常数叫做这个函数的周期对于一个周期例求函数的周期解这就是说当自变量由增加到且必增加到时函数值重别是例求函数的周期解这里周期例求解例求这里周期为的周期周期为解学习必备 欢迎下载 函数的周期性-函数的周期性不仅存在于三角
13、函数中,在其它函数或者数列中突然出现的周期性问题更能考查你的功底和灵活性,本讲重点复习一般函数的周期性问题 一.明确复习目标 1.理解函数周期性的概念,会用定义判定函数的周期;2.理解函数的周期性与图象的对称性之间的关系,会运用函数的周期性处理一些简单问题。二、建构知识网络 1.函数的周期性定义:若 T 为非零常数,对于定义域内的任一 x,使 恒成立,则 f(x)叫做周期函数,T 叫做这个函数的一个周期。周期函数定义域必是无界的 2.若 T 是周期,则 kT(k0,kZ)也是周期,所有周期中最小的正数叫最小正周期。一般所说的周期是指函数的最小正周期。周期函数并非所都有最小正周期。如常函数 f(
14、x)=C;3.若函数 f(x)对定义域内的任意 x 满足:f(x+a)=f(x a),则 2a为函数 f(x)的周期。(若 f(x)满足 f(a+x)=f(a x)则 f(x)的图象以 x=a 为图象的对称轴,应注意二者的区别)4.若函数 f(x)图象有两条对称轴 x=a 和 x=b,(ab),则 2(b-a)么就把函数叫做周期函数不为零的常数叫做这个函数的周期对于一个周期例求函数的周期解这就是说当自变量由增加到且必增加到时函数值重别是例求函数的周期解这里周期例求解例求这里周期为的周期周期为解学习必备 欢迎下载 是 f(x)的一个周期 5.若函数 f(x)图象有两个对称中心(a,0),(b,0
15、)(ab),则 2(b-a)是 f(x)的一个周期。(证一证)6.若函数 f(x)有一条对称轴 x=a 和一个对称中心(b,0)(a0,使,则 的一个周期是 ,f(px)的一个正周期是 ;5.数列 中 简答精讲:1、B;2、A;3、993;因(-1,0)是中心,x=0么就把函数叫做周期函数不为零的常数叫做这个函数的周期对于一个周期例求函数的周期解这就是说当自变量由增加到且必增加到时函数值重别是例求函数的周期解这里周期例求解例求这里周期为的周期周期为解学习必备 欢迎下载 是对称轴,则周期是 4;4、,;5、;由已知,周期为6。四.经典例题做一做【例 1】已知 f(x)是以 2 为周期的偶函数,且
16、当 x(0,1)时,f(x)=x+1.求 f(x)在(1,2)上的解析式。解法 1:(从解析式入手,由奇偶性结合周期性,将要求区间上问题转化为已知解析式的区间上。)x(1,2),则-x(-2,-1),2-x(0,1),T=2,是偶函数 f(x)=f(-x)=f(2-x)=2-x+1=3-x.x(1,2).解法 2(从图象入手也可解决,且较直观)f(x)=f(x+2)如图:x(0,1),f(x)=x+1.是偶函数 x(-1,0)时 f(x)=f(-x)=-x+1.又周期为 2,x(1,2)时 x-2(-1,0)f(x)=f(x-2)=-(x-2)+1=3-x.提炼方法:1.解题体现了化归转化的思
17、想,即把未知的(1,2)上向已知的(0,1)上转化;2.用好数形结合,对解题很有帮助.【例 2】f(x)的定义域是 R,且 f(x+2)1-f(x)=1+f(x),若f(0)=2008,求 f(2008)的值。么就把函数叫做周期函数不为零的常数叫做这个函数的周期对于一个周期例求函数的周期解这就是说当自变量由增加到且必增加到时函数值重别是例求函数的周期解这里周期例求解例求这里周期为的周期周期为解学习必备 欢迎下载 解:周期为 8,法二:依次计算 f(2、4、6、8)知周期为 8,须再验证。方法提炼:1.求周期只需要弄出一个常数;2.注意既得关系式的连续使用.【例 3】若函数 在 R 上是奇函数,
18、且在 上是增函数,且.求 的周期;证明 f(x)的图象关于点(2k,0)中心对称;关于直线 x=2k+1轴对称,(kZ);讨论 f(x)在(1,2)上的单调性;解:由已知 f(x)=f(x+2)=f(x+2+2)=f(x+4),故周期 T=4.设 P(x,y)是图象上任意一点,则 y=f(x),且 P 关于点(2k,0)对称的点为 P1(4k-x,-y).P关于直线 x=2k+1 对称的点为P2(4k+2-x,y).f(4k-x)=f(-x)=-f(x)=-y,点 P1 在图象上,图象关于点(2k,0)对称.又 f(x)是奇函数,f(x+2)=-f(x)=f(-x)f(4k+2-x)=f(2-
19、x)=f(x)=y,点 P2 在图象上,图象关于直线2k+1 对称.么就把函数叫做周期函数不为零的常数叫做这个函数的周期对于一个周期例求函数的周期解这就是说当自变量由增加到且必增加到时函数值重别是例求函数的周期解这里周期例求解例求这里周期为的周期周期为解学习必备 欢迎下载 设 1x1x22,则-2-x2-x1-1,02-x22-x11.f(x)在(-1,0)上递增,f(2-x1)f(2-x2)(*)又 f(x+2)=-f(x)=f(-x)f(2-x1)=f(x1),f(2-x2)=f(x2).(*)为 f(x2)f(x1),f(x)在(1,2)上是减函数.提炼方法:总结解周期性、单调性及图象对
20、称性的方法。【研究.欣赏】已知函数 y=f(x)是定义在 R 上的周期函数,周期 T=5,函数 y=f(x)(-1x1)是奇函数.又知 y=f(x)在0,1上是一次函数,在1,4上是二次函数,且在 x=2 时函数取得最小值-5.证明:;求 的解析式;求 在 上的解析式.解:是以 为周期的周期函数,且在-1,1上是奇函数,.当 时,由题意可设,由 得,.是奇函数,又知 在 上是一次函数,可设,而,当 时,从而 时,故 时,.当 时,有,.当 时,么就把函数叫做周期函数不为零的常数叫做这个函数的周期对于一个周期例求函数的周期解这就是说当自变量由增加到且必增加到时函数值重别是例求函数的周期解这里周期
21、例求解例求这里周期为的周期周期为解学习必备 欢迎下载 .五提炼总结以为师 1.函数的周期性及有关概念;2.用周期的定义求函数的周期;3.函数的周期性与图象的对称性之间的关系;同步练习 27 函数的周期性【选择题】1.f(x)是定义在 R 上的奇函数,它的最小正周期为 T,则 f()的值为 A.0 B.C.T D.2.(2004 天津)定义在 R 上的函数 f(x)既是偶函数又是周期函数.若 f(x)的最小正周期是,且当 x0,时,f(x)=sinx,则 f()的值为 A.B.C.D.【填空题】3.设 是定义在 上,以 2 为周期的周期函数,且 为偶函数,在区间2,3上,=,则 =4.已知函数
22、f(x)是偶函数,且等式 f(4+x)f(4-x),对一切实数 x 成立,写出 f(x)的一个最小正周 么就把函数叫做周期函数不为零的常数叫做这个函数的周期对于一个周期例求函数的周期解这就是说当自变量由增加到且必增加到时函数值重别是例求函数的周期解这里周期例求解例求这里周期为的周期周期为解学习必备 欢迎下载 5.对任意 xR,f(x)=f(x-1)+f(x+1)且 f(0)=6,f(4)=3,则 f(69)=6.设 f(x)定义在 R 上的偶函数,且,又当 x(0,3时,f(x)=2x,则 f(2007)=。答案提示:1、A;由 f()=f(+T)=f()=f(),知 f()=0.(或取特殊函
23、数 f(x)=sinx)2、D;f()=f(2)=f()=f()=sin=.3、;4、8;5、f(x-1)=f(x)-f(x+1),f(x)=f(x+1)-f(x+2)=f(x+2)-f(x+3)-f(x+2)=-f(x+3)f(x)=-f(x+3)=f(x+6).周期是 6;f(69)=f(3)=f(-3)=-f(-3+3)=-6 6、,周期 T=6,F(2007)=f(3)=6 【解答题】7.设函数 f(x)的最小正周期为 2002,并且 f(1001+x)=f(1001x)对一切 xR 均成立,试讨论 f(x)的奇偶性.解:周期是 2002,f(2002+x)=f(x),又由 f(100
24、1+x)=f(1001 x)得 f(2002-x)=f(x)对任意的 x 都有 f(x)=f(2002-x)=f(-x),f(x)是偶函数.8.设 f(x)为定义在实数集上周期为 2 的函数,且为偶函数,已知 x2,3时 f(x)=x,求 x-2,0时 f(x)的解析式。么就把函数叫做周期函数不为零的常数叫做这个函数的周期对于一个周期例求函数的周期解这就是说当自变量由增加到且必增加到时函数值重别是例求函数的周期解这里周期例求解例求这里周期为的周期周期为解学习必备 欢迎下载 分析:由 T=2 可得 x-2,-1 和 x0,1时的解析式;再由奇偶性可得-1,0上的解析式。解:因为函数 f(x)是
25、T=2 的周期函数,所以 f(x+2)=f(x).又由于 f(x)为偶函数,故 所以解析式为 9.设 f(x)是定义在(-,+)上的函数,对一切 xR 均有f(x)+f(x+2)=0,当-1x1 时,f(x)=2x-1,求当 1x3 时,函数 f(x)的解析式。思路分析:f(x)+f(x+2)=0 f(x)=-f(x+2)该式对一切 xR 成立,以 x-2代 x 得:f(x-2)=-f(x-2)+2=-f(x)当 1x3 时,-1x-2 1,f(x-2)=2(x-2)-1=2x-5 f(x)=-f(x-2)=-2x+5,f(x)=-2x+5(10)(1))()(axfxf,则)(xf的周期 T
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