f(x+a)=-f(x),f(x)在[0,a)上是单调函数,周期T是否一定为2a?
答案:3 悬赏:30
解决时间 2021-03-09 23:13
- 提问者网友:话酸浅沫
- 2021-03-09 06:06
可以的话,请给出证明,谢谢!!
最佳答案
- 二级知识专家网友:啵啵桃汀
- 2021-03-09 07:22
题目出得不好,应该问2a是否一定为周期,或者最小正周期T是否一定为2a
周期可以有很多,一般来说应该讨论最小正周期
此题中,如果f(x)恒等于0,则周期可以为任意数,所以最好将题设改成这样:
f(x+a)=-f(x),f(x)在[0,a)上是不恒为常数的单调函数,最小正周期T是否一定为2a?
完整证明如下:
先证周期性:
f(x+2a)=f(x+a+a)=-f(x+a)=-(-f(x))=f(x)
所以2a是f(x)的周期
再证最小性:
假设另存在0<b<2a,使得f(x)以b为周期,则有f(x+b)=f(x)
对b又分3种情况:
第一种:若0<b<a,
因为函数在[0,a)上单调,所以f(x)在[0,b]上恒为f(0),再由周期性可得f(x)恒为f(0),矛盾
第二种:若b=a
f(x+a)=-f(x)
f(x+a)=f(x)
得f(x)恒等于0,矛盾
第三种:若a<b<2a
则f(x+2a-b)=f(x+2a)=f(x)
即2a-b也是f(x)的周期
又因为0<2a-b<a
所以又回到第一种矛盾的情形
综上,不存在0<b<2a,使得f(x+b)=f(x)
证毕
周期可以有很多,一般来说应该讨论最小正周期
此题中,如果f(x)恒等于0,则周期可以为任意数,所以最好将题设改成这样:
f(x+a)=-f(x),f(x)在[0,a)上是不恒为常数的单调函数,最小正周期T是否一定为2a?
完整证明如下:
先证周期性:
f(x+2a)=f(x+a+a)=-f(x+a)=-(-f(x))=f(x)
所以2a是f(x)的周期
再证最小性:
假设另存在0<b<2a,使得f(x)以b为周期,则有f(x+b)=f(x)
对b又分3种情况:
第一种:若0<b<a,
因为函数在[0,a)上单调,所以f(x)在[0,b]上恒为f(0),再由周期性可得f(x)恒为f(0),矛盾
第二种:若b=a
f(x+a)=-f(x)
f(x+a)=f(x)
得f(x)恒等于0,矛盾
第三种:若a<b<2a
则f(x+2a-b)=f(x+2a)=f(x)
即2a-b也是f(x)的周期
又因为0<2a-b<a
所以又回到第一种矛盾的情形
综上,不存在0<b<2a,使得f(x+b)=f(x)
证毕
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- 1楼网友:摧毁过往
- 2021-03-09 08:38
一定的。
证明:
f(x+a)=-f(x)
f(x)=-f(x-a)
即f(x+a)=f(x-a)
变换为f(x+2a)=f(x)
即周期T是否一定为2a。
- 2楼网友:一身浪痞味
- 2021-03-09 07:53
周期函数的定义: f(x+t)=f(x) ,x是定义域内任意值,t<>0
f( x +2a) =f((x+a) +a) (这里x 就是(x+a))
= - f(x+a) = f(x)
连续应用f(x+a)=-f(x)
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