logowanie

matematyka » forum » forum zadaniowe - uczelnie wy縮ze » zadanie

Inne, zadanie nr 539

ostatnie wiadomo艣ci  |  regulamin  |  latex

AutorZadanie / Rozwi膮zanie

aaakuuus02
post贸w: 19
2012-10-13 23:41:16

Okre艣li膰, kt贸re z poni偶szych funkcji s膮 okresowe i wyznaczy膰 ich okres :

1) f(x)= 5cos7x

2) f(x)= $cos^{2}$ 2x

3) f(x)= sin $ x^{2}$

4) f(x)= cos x + sin ($\sqrt{3}$x)


tumor
post贸w: 8070
2012-10-14 08:29:18

1)

$cos x$ jest okresowa o okresie podstawowym $2\pi$

$5 cos x$ rozci膮ga funkcj臋 w pionie, czyli wci膮偶 okresowa i wci膮偶 $2\pi$

$5 cos 7x$ zw臋偶a funkcj臋 w poziomie, czyli okres zmaleje siedem razy

$T=\frac{2}{7}\pi$

Mo偶na sprawdzi膰
$5 cos 7(x+\frac{2}{7}\pi)=5(cos7x cos2\pi-sin7x sin2\pi)=5cos7x$





tumor
post贸w: 8070
2012-10-14 08:56:33

2) kwadrat funkcji okresowej na pewno b臋dzie okresowy, tylko okres si臋 nam mo偶e zmniejszy膰.

Zauwa偶my, 偶e $cos4x$ jest okresowa o okresie $\frac{\pi}{2}$

$cos4x=2cos^22x-1$

Przesuni臋cie $-1$ nie zmienia okresowo艣ci, pomno偶enie ca艂o艣ci przez niezerow膮 sta艂膮 nie zmienia okresowo艣ci, zatem okres podstawowy $\frac{\pi}{2}$

$cos^22(x+\frac{\pi}{2})=cos^2(2x+\pi)=(cos2xcos\pi+sin2xsin\pi)^2=(-cos2x)^2=cos^22x$


tumor
post贸w: 8070
2012-10-14 09:06:27


3) $f(x)=sinx^2$

Nie jest okresowa. 呕eby to sprawdzi膰 poka偶emy sobie, 偶e miejsca zerowe ma nieokresowo.

sin $x$ ma miejsca zerowe $x=k\pi, k\in Z$

sin $x^2$ ma miejsca zerowe $x^2=k\pi, k\in Z$,
czyli $x=\pm \sqrt{n\pi}, n\in N$.
Funkcja $\sqrt{n}$ jest rosn膮ca i wkl臋s艂a, czyli w miar臋 oddalania si臋 od $0$ miejsca zerowe $f(x)$ s膮 coraz g臋艣ciej, nieokresowo.


aaakuuus02
post贸w: 19
2012-10-14 13:00:16

dzi臋kuje :) a mog艂abym prosi膰 o przyk艂ad 4 ?


tumor
post贸w: 8070
2014-07-21 10:30:47

4) $f(x)= cosx+sin (\sqrt{3}x)$

Za艂贸偶my, 偶e $f$ jest okresowa o okresie $T$.
W贸wczas, skoro $f$ jest r贸偶niczkowalna w $R$, to $f`$ r贸wnie偶 by艂aby okresowa o okresie $T$. Podobnie z dalszymi pochodnymi.

Policzymy sobie $g(x)=f^{(4)}(x)=cosx+9sin(\sqrt{3}x)$

r贸偶nica tych dw贸ch funkcji to $h(x)=g(x)-f(x)=8sin(\sqrt{3}x)$

funkcja $h$ oczywi艣cie jest okresowa o okresie podstawowym $\frac{2\pi}{\sqrt{3}}$, ale jako r贸偶nica funkcji okresowych o okresie $T$ sama te偶 musi by膰 okresowa o okresie $T$. St膮d $T$ by艂by postaci
$T=\frac{2k\pi}{\sqrt{3}}$ dla pewnego $k$ naturalnego dodatniego.

Takie $T$ jest okresem funkcji $sin(\sqrt{3}x)$, za艂o偶yli艣my ponadto, 偶e jest to okres funkcji $f$, czyli powinien to by膰 tak偶e okres funkcji
$f(x)-sin(\sqrt{3}x)=cosx$,
natomiast dla 偶adnego $k$ naturalnego dodatniego liczba $T=\frac{2k\pi}{\sqrt{3}}$ nie jest okresem funkcji $cosx$.

Ta sprzeczno艣膰 wynika z faktu, 偶e b艂臋dne musia艂o by膰 nasze pocz膮tkowe za艂o偶enie. Czyli $f$ nie ma okresu $T$. A 偶e $T$ wybrali艣my dowolnie, to $f$ nie jest okresowa.


strony: 1

Prawo do pisania przys艂uguje tylko zalogowanym u偶ytkownikom. Zaloguj si臋 lub zarejestruj

© 2019 Mariusz iwi駍ki      o serwisie | kontakt   drukuj