Как найти наименьший положительный период функции cos - Сайт, где вы сможете решить свои вопросы

Преподаватель который помогает студентам и школьникам в учёбе.

Содержание:

Некоторые свойства функции

Например, областью определения функции является множество всех действительных чисел, множеством значений функции является отрезок наименьший положительный период функции равен

Определение функции y=cos x

Определение:

Зависимость, при которой каждому действительному числу соответствует значение называется функцией

Свойства функции y=cos x

Свойства функции приведены в таблице.:

График функции y=cos x

График функции изображен на рисунке 83. Этот график может быть получен путем преобразования (сдвига) графика функции

Пример №1

Определите, какие из данных точек принадлежат графику функции

Решение:

а) Подставим в формулу значение аргумента и найдем соответствующее значение функции Полученное значение функции равно ординате точки значит, точка принадлежит графику функции

б) При — получим Точка принадлежит графику функции

в) При получим Точка не принадлежит графику функции

г) При получим Точка принадлежит графику функции

Пример №2

Найдите область определения и множество значений функции

Решение:

Областью определения функции является множество всех действительных чисел, т. е.

Множеством значений функции является отрезок значит, Тогда по свойству неравенств Таким образом,

Пример №3

Найдите наименьшее значение функции

Решение:

Так как значит, тогда Наименьшее значение функции равно -6.

Пример №4

Используя свойство периодичности функции найдите значение выражения:

Решение:

Так как число является наименьшим положительным периодом функции Тогда:

Заказать решение задач по высшей математике

Пример №5

Используя свойство четности функции найдите значение выражения:

Решение:

Так как функция четная, то

Тогда:

Пример №6

Исследуйте функцию на четность (нечетность):

Решение:

а) — область определения симметрична относительно нуля;

значит, функция является четной.

– область определения симметрична относительно нуля;

значит, функция является нечетной.

Пример №7

Найдите нули функции:

Решение:

а) Пусть Нулями функции являются числа Тогда значит, Таким образом, числа являются нулями функции

б) Пусть Нулями функции являются числа Тогда значит,

Таким образом, числа являются нулями функции

Пример №8

Определите знак произведения

Решение:

Так как т. е. углы

4,5 радиана и 2 радиана принадлежат промежутку на котором функция принимает отрицательные значения, значит,

Угол 7 радиан принадлежит промежутку, на котором функция принимает положительные значения, т. е. Значит,

Пример №9

Что больше:

Решение:

Так как функция убывает на промежутке то из того, что следует, что

Пример №10

Постройте график функции:

Решение:

а) График функции получаем из графика функции сдвигом его вдоль оси абсцисс на влево (рис. 86).

б) График функции получаем из графика функции сдвигом его вдоль оси ординат на 2 единицы вниз (рис. 87).

Функции y=tg x и y=ctg x – их свойства, графики
Арксинус, арккосинус, арктангенс и арккотангенс числа
Тригонометрические уравнения
Тригонометрические неравенства
Определение синуса и косинуса произвольного угла
Определение тангенса и котангенса произвольного угла
Соотношения между синусом, косинусом, тангенсом и котангенсом одного и того же угла (тригонометрические тождества)
Функция y=sin x и её свойства и график

Источник

С периодическими функциями мы встречаемся в школьном курсе алгебры. Это функции, все значения которых повторяются через определенный период. Как будто мы копируем часть графика — и повторяем этот паттерн на всей области определения функции. Например, — периодические функции.

Дадим определение периодической функции:

Функция y=f(x) называется периодической, если существует такое число , не равное нулю, что для любого из ее области определения

Другими словами, это функция, значения которой не изменяются при добавлении к значениям её аргумента некоторого фиксированного ненулевого числа . Число называется периодом функции. Как правило, говоря о периоде, мы имеем в виду наименьший положительный период функции.

Например, — периодические функции.

Для функций и период T = 2pi ,

Для функций tg x и период T = pi.

Но не только тригонометрические функции являются периодическими. Если вы учитесь в матклассе или на первом курсе вуза — вам могут встретиться вот такие задачи:

1. Периодическая функция определена для всех действительных чисел. Ее период равен двум и Найдите значение выражения

График функции может выглядеть, например, вот так:

Отметим точку М (1; 5), принадлежащую графику функции . Поскольку период функции равен 2, значения функции в точках будут также равны пяти. Здесь k — целое число.

Как ведет себя функция в других точках — мы не знаем. Но знаем, что ее график состоит из повторяющихся элементов длиной 2, что и нарисовано.

Значения функции в точках -3 и 7 равны пяти. Мы получим:

2. График четной периодической функции совпадает с графиком функции на отрезке от 0 до 1; период функции равен 2. Постройте график функции и найдите f(4 ).

Построим график функции при

Поскольку функция четная, ее график симметричен относительно оси ординат. Построим часть графика при симметричную части графика от 0 до 1.

Период функции равен 2. Повторим периодически участок длины 2, который уже построен.

Найдем f(4)

3. Найдите наименьший положительный период функции

Наименьший положительный период функции равен 2pi.

График функции получается из графика функции сжатием в 3 раза по оси X (смотри тему «Преобразование графиков функций).

Значит, у функции частота в 3 раза больше, чем у функции , а наименьший положительный период в 3 раза меньше и равен $frac{{rm 2}pi }{{rm 3}}$ . Значит, на отрезке 2pi укладывается ровно 3 полных волны функции

Рассуждая аналогично, получим, что для функции наименьший положительный период равен $frac{{rm 2}pi }{{rm 5}}.$ На отрезке 2pi укладывается ровно 5 полных волн функции

Числа 3 и 5 — взаимно простые. Поэтому наименьший положительный период функции равен 2pi .

4. Период функции равен 12, а период функции равен 8. Найдите наименьший положительный период функции

По условию, период функции равен 12. Это значит, что все значения повторяются через 12, через . Если мы выберем любую точку x_0 на графике функции то через значение функции будет такое же, как и в точке x_0.

Аналогично, все значения функции повторяются через . В этих точках значения будут такие же, как и в точке x_0.

На каком же расстоянии от точки x_0 расположена точка, в которой значение функции такое же, что и в точке x_0 ? Очевидно, на расстоянии Это значит, что число делится и на 12, и на 8, то есть является их наименьшим общим кратным. Значит, T = 24 .

Наименьший положительный период суммы функций равен наименьшему общему кратному периодов слагаемых.

Спасибо за то, что пользуйтесь нашими материалами.
Информация на странице «Периодические функции» подготовлена нашими редакторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к ЕГЭ и ОГЭ.
Чтобы успешно сдать нужные и поступить в ВУЗ или техникум нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий.
Также вы можете воспользоваться другими материалами из данного раздела.

Публикация обновлена:
07.05.2023

Источник

Докажем следующие утверждения:

1. Наименьший положительный период функций синус и косинус равен 2π

2. Наименьший положительный период функций тангенс и котангенс равен π

Ранее было показано, что число 2π является периодом функций y=cos(x) и y=sin(x). Остается доказать, что число, меньшее 2π, не может являться периодом этих функций.

Если Т – произвольный период косинуса, то cos(a+t)- cos(a) при любом a. Пусть a=0, следовательно cos(T)=cos(0)=1. Наименьшее положительоне число Т, для которого cos(x)=1, есть 2π

Пусть T – произвольный период синуса. Тогда sin(a+T)=sin(a) для любого a. Пусть a=π/2, получаем sin(T+π/2)=sin(π/2)=1. Но sin(x)=1 только при x=π/2+2πn, где n – целое. Следовательно T=2πn. Наименьшее положительное число вида 2πn есть 2π.

Если T – положительный период тангенса, то tg(T)=tg(0+T)=tg(0)=0. Так как на интервале (0;π) тангенс нулей не имеет, следовательно, T ≥ 2π. Ранее было доказано, что π – период функции тангенса, и, значит, π – наименьший положительный период тангенса. Аналогичное доказательство можно привести и для функции котангенса.

Обычно слова “наименьший положительный период” опускают и говорят просто “период”.

Источник

Как найти наименьший положительный период функции

Наименьший положительный период функции в тригонометрии обозначается f. Он характеризуется наименьшим значением положительного числа T, то есть меньше его значение T уже не будет являться периодом функции.

Вам понадобится

– математический справочник.

Инструкция

Обратите внимание на то, что периодическая функция не всегда имеет наименьший положительный период. Так, к примеру, в качестве периода постоянной функции может быть абсолютно любое число, а значит, у нее может и не быть наименьшего положительного периода. Встречаются также и непостоянные периодические функции, у которых нет наименьшего положительного периода. Однако в большинстве случаев наименьший положительный период у периодических функций все же есть.

Наименьший период синуса равен 2?. Рассмотрите доказательство этого на примере функции y=sin(x). Пусть T будет произвольным периодом синуса, в таком случае sin(a+T)=sin(a) при любом значении a. Если a=?/2, получается, что sin(T+?/2)=sin(?/2)=1. Однако sin(x)=1 лишь в том случае, когда x=?/2+2?n, где n представляет собой целое число. Отсюда следует, что T=2?n, а значит, наименьшим положительным значением 2?n является 2?.

Наименьший положительный период косинуса тоже равен 2?. Рассмотрите доказательство этого на примере функции y=cos(x). Если T будет произвольным периодом косинуса, то cos(a+T)=cos(a). В том случае если a=0, cos(T)=cos(0)=1. Ввиду этого, наименьшим положительным значением T, при котором cos(x)=1, есть 2?.

Учитывая тот факт, что 2? – период синуса и косинуса, это же значение будет и периодом котангенса, а также тангенса, однако не минимальным, поскольку, как известно, наименьший положительный период тангенса и котангенса равен ?. Убедиться в этом сможете, рассмотрев следующий пример: точки, соответствующие числам (х) и (х+?) на тригонометрической окружности, имеют диаметрально противоположное расположение. Расстояние от точки (х) до точки (х+2?) соответствует половине окружности. По определению тангенса и котангенса tg(x+?)=tgx, а ctg(x+?)=ctgx, а значит, наименьший положительный период котангенса и тангенса равен ?.

Обратите внимание

Не путайте функции y=cos(x) и y=sin(x) – имея одинаковый период, эти функции изображаются по-разному.

Полезный совет

Для большей наглядности изобразите тригонометрическую функцию, у которой рассчитывается наименьший положительный период.

Источники:

Справочник по математике, школьная математика, высшая математика

Войти на сайт

или

Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?

This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.

Источник

Как найти период функции вида y=Af(kx+b), где A, k и b — некоторые числа? Поможет формула периода функции

$[{T_1} = frac{T}{{left| k right|}}]$

где T — период функции y=f(x). Эта формула позволяет быстро найти период тригонометрических функций такого вида. Для функций y=sin x и y=cos x наименьший положительный период T=2п, для y=tg x и y=ctg x T=п. Рассмотрим на конкретных примерах, как найти период функции, используя данную формулу.

Найти период функции:

1) y=5sin(3x-п/8).

Здесь А=5, k=3, b=-п/8. Для нахождения периода нам нужно только k — число, стоящее перед иксом. Поскольку период синуса T=2п, то период данной функции

$[{T_1} = frac{T}{{left| k right|}} = frac{{2pi }}{{left| 3 right|}} = frac{{2pi }}{3}.]$