该怎样理解周期函数 为什么f(x)=f(x+T)

如题所述

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.
严格定义
设f(x)是定义在数集M上的函数,如果存在非零常数T具有性质:f(x+T)=f(x);
则称f(x)是数集M上的周期函数,常数T称为f(x)的一个周期.如果在所有正周期中有一个最小的,则称它是函数f(x)的最小正周期.
由定义可得: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.
周期函数的性质[1] 共分以下几个类型:
(1)若T(≠0)是f(X)的周期,则-T也是f(X)的周期.
(2)若T(≠0)是f(X)的周期,则nT(n为任意非零整数)也是f(X)的周期.
(3)若T1与T2都是f(X)的周期,则T1±T2也是f(X)的周期.
(4)若f(X)有最小正周期T*,那么f(X)的任何正周期T一定是T*的正整数倍.
(5)若T1、T2是f(X)的两个周期,且 T1/T2不是无理数,则f(X)存在最小正周期
(6)若T1、T2是f(X)的两个周期,且T1/T2是无理数,则f(X)不存在最小正周期.
(7)周期函数f(X)的定义域M必定是至少一方无界的集合.
判定定理
周期函数定理,总结一共分一下几个类型.
定理1
若f(X)是在集M上以T*为最小正周期的周期函数,则K f(X)+C(K≠0)和1/ f(X)分别是集M和集{X/ f(X) ≠0,X ∈M}上的以T*为最小正周期的周期函数.[2]
证:
∵T*是f(X)的周期,∴对 有X±T* 且f(X+T*)= f(X),∴K f(X)+C=K f(X+T*)+C,
∴K f(X)+C也是M上以T*为周期的周期函数.
假设T* 不是Kf(X)+C的最小正周期,则必存在T’(0
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