预备阶段:三角函数 · Day 6 / 51
周期性
周期函数周期公式
🎯 今天要会做什么
- 理解周期函数:图像每隔一段就重复。
- 记住基本周期:sinx、cosx 是 2π,tanx 是 π。
- 会用公式求 sin(kx)、cos(kx)、tan(kx) 的周期。
真题选择/填空里经常直接问「y=cos2x 的周期」,今天就把这一类拿稳。
📖 知识点精讲
1. 什么是周期函数
如果存在正数 T,使得对所有 x 都有
f(x+T)=f(x),
就说 f 是周期函数,最小的正 T 叫最小正周期(通常说「周期」就指它)。
2. 基本周期
sinx、cosx 的周期是 2π,tanx 的周期是 π.
3. 系数 k 怎么影响周期
把里面的 x 换成 kx,图像被横向压缩 ∣k∣ 倍,周期也变为原来的 ∣k∣1:
sin(kx)、cos(kx) 的周期=∣k∣2π,tan(kx) 的周期=∣k∣π.
例如 sin2x 把一个周期压成一半,周期是 22π=π:
y = sin x(橙,周期 2π)与 y = sin 2x(蓝,周期 π):k 越大,波越密、周期越短。
✍️ 例题精解
例 1 y=cos2x 的周期
解 k=2,用 ∣k∣2π:
T=22π=π.
例 2 y=3sin2πx 的周期
解 幅度前的 3 不影响周期,只看里面的系数 k=2π:
T=π/22π=2π×π2=4.
例 3 y=tan2x 的周期
解 tan(kx) 周期是 ∣k∣π,这里 k=21:
T=1/2π=2π.
注意:tan 的基准周期是 π(不是 2π),别和 sin、cos 弄混。
🧮 课堂练习
先自己做,再展开看答案。错题归入「三角函数」分类。
- 求 y=sin3x 的周期。
- 求 y=cos3x 的周期。
- 求 y=tan2x 的周期。
- 求 y=2cosπx 的周期。
- 求 y=sin2x 的周期。
参考答案
- 32π
- 1/32π=6π
- 2π(tan 用 ∣k∣π)
- π2π=2
- 1/22π=4π
🎓 真题实战
下面两道直接来自历年卷,只用今天的周期公式就能做:
真题 1 (2024 年 10 月 · 第 6 题,填空) 函数 y=cos2x 的周期为 ______。
真题 2 (2022 年 10 月 · 第 1 题,选择) 设 f(x)=cos2x,则 f(x) 是
A. 无界函数 B. 周期为 4π 的周期函数 C. 单调函数 D. 周期为 2π 的周期函数
真题参考答案
真题 1 k=2,T=22π=π。
真题 2 k=21,T=1/22π=4π,故选 B。(cos 有界、非单调,A、C 错;周期不是 2π,D 错。)
想看它们在整张卷里的位置,可点开 2024 年 10 月真题、2022 年 10 月真题。
🔑 小结 / 易错点
- 看周期只看里面的系数 k,前面的振幅系数(如 3sin)不影响周期。
- sin/cos 用 ∣k∣2π,tan 用 ∣k∣π——基准不同。
- 今日最低要求:记住三个基本周期和两条系数公式,能秒答 y=cos2x 的周期。