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sinx有周期嗎

生活 更新时间:2024-07-22 08:15:21

sinx^2的周期是不存在的。有位網友提問:sinx^2的周期是什麼?顯然,他是認為sinx^2的周期是存在的,那他就搞錯了。其實sinx^2并不是一個周期函數,所以它的周期是不存在的。

sinx有周期嗎(sinx2的周期是什麼網友的問題老黃一向認真對待)1

可能這位網友認為,正弦函數是一個周期函數,那麼sinx^2理應也是一個周期函數。其實周期性是函數的一個性質,而複合函數是很容易改變函數的性質的。比如奇函數和奇函數的複合函數,就有可能變成偶函數,而除了兩個奇函數相加減,否則就很難保持奇函數的性質。周期函數也是如此。正弦函數是周期函數,但外函數是正弦函數,而内函數是二次函數x^2時,這個複合函數卻沒有周期性。

我們可以用反證法來證明sinx^2是不存在周期性的。假設sinx^2有正周期t,未必要取最小正周期,任何周期都可以證明它不存在。那麼sin(x t)^2=sinx^2。又sin(x t)^2=sin(x^2 2tx t^2)=sinx^2。根據正弦函數的周期性,若sinx^2是周期函數,則必須有2tx t^2=2kπ, k為整數。這說明什麼呢?這說明t是x的一個函數。即t會随着x的變化而變化。也就是說,如果sinx^2是一個周期函數的話,那麼它的周期t将會受到x的影響,在不同的點上,周期都是不同的。這顯然和周期函數的定義相矛盾,因此sinx^2并不是一個周期函數。

假如求的是(sinx)^2的周期的話,那倒是存在的。有很多數學學得不太好的朋友,經常在書寫方面非常不講究,卻不知,書寫不講究也是學不好數學的一個重要原因。

如果要求(sinx)^2的周期,就先把它化為(1-cos2x)/2,由于cos2x的周期是π,因此(sinx)^2的周期也等于π. 從這裡我們可以發現,當周期函數在複合函數中作為内函數的時候,其周期性就容易得到保留。而當周期函數在複合函數中作為外函數時,在内函數為一次函數時,複合函數就是周期函數。

這裡面我們可以得到很多猜想,但需要時間去檢驗,一篇文章隻能有一個主題,因此老黃在這裡不準備展開來繼續探究,有興趣的朋友可以和老黃一起,繼續探究下去。

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