Co je to periodická funkce?

Periodická funkce je funkce, která opakuje své hodnoty v pravidelných intervalech nebo „periodách“. Myslet na je to jako tlukot srdce nebo základní rytmus v písni: Opakuje stejnou aktivitu v ustáleném rytmu. Graf periodické funkce vypadá, jako by se jeden vzor opakoval znovu a znovu.

TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)

Periodická funkce opakuje své hodnoty v pravidelných intervalech nebo „periodách“.

Druhy periodických funkcí 

Nejznámějšími periodickými funkcemi jsou trigonometrické funkce: sinus, kosinus, tangenta, kotangens, sekans, kosekans atd. Mezi další příklady periodických funkcí v přírodě patří světelné vlny, zvukové vlny a fáze měsíce. Každý z nich, když je zobrazen v grafu na rovině souřadnic, vytváří opakující se vzor ve stejném intervalu, což usnadňuje předvídání.

Perioda periodické funkce je interval mezi dvěma „shodnými“ body v grafu. Jinými slovy, je to vzdálenost podélX- osa, že funkce musí cestovat, než začne opakovat svůj vzor. Základní sinusové a kosinové funkce mají periodu 2π, zatímco tečna má periodu π.

instagram story viewer

Dalším způsobem, jak porozumět periodě a opakování trigových funkcí, je přemýšlet o nich z hlediska jednotkového kruhu. Když se velikost jednotky zvětšuje, hodnoty v kruhu jednotky procházejí dokola. Tento opakovaný pohyb je stejná myšlenka, která se odráží v ustáleném vzoru periodické funkce. A pro sinus a kosinus musíte udělat celou cestu kolem kruhu (2π), než se hodnoty začnou opakovat.

Rovnice pro periodickou funkci

Periodickou funkci lze také definovat jako rovnici s tímto tvarem:

f (x + nP) = f (x)

KdePje období (nenulová konstanta) anje kladné celé číslo.

Například můžete napsat funkci sine takto:

\ sin (x + 2π) = \ sin (x)

n= 1 v tomto případě a období,P, pro funkci sine je 2π.

Vyzkoušejte to vyzkoušením několika hodnotX, nebo se podívejte na graf: Vyberte libovolnéX-value, poté posuňte 2π v obou směrech podélX-osa; they-hodnota by měla zůstat stejná.

Teď to zkuste kdyn​ = 2:

\ sin (x + (2 × 2π)) = \ sin (x) \\ \ sin (x + 4π) = \ sin (x)

Vypočítejte pro různé hodnotyX​: ​X​ = 0, ​X​ = π, ​X= π / 2, nebo to zkontrolujte na grafu.

Kotangensová funkce se řídí stejnými pravidly, ale její perioda je π radiánů místo 2π radiánů, takže její graf a její rovnice vypadají takto:

\ postýlka (x + nπ) = \ postýlka (x)

Všimněte si, že tangensové a kotangensové funkce jsou periodické, ale nejsou spojité: V jejich grafech jsou „zlomy“.

Teachs.ru
  • Podíl
instagram viewer