周期函數(shù)一定有最小正周期嗎
發(fā)布時(shí)間:2025-11-25 | 來源:互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)載和整理
不是所有周期函數(shù)都有最小正周期。周期函數(shù)f(x)的周期T是與x無關(guān)的非零常數(shù),存在沒有最小正周期的函數(shù),而這個(gè)函數(shù)就是狄利克雷函數(shù)。
狄利克雷函數(shù)(是一個(gè)定義在實(shí)數(shù)范圍上、值域不連續(xù)的函數(shù)。狄利克雷函數(shù)的圖像以Y軸為對(duì)稱軸,是一個(gè)偶函數(shù),它處處不連續(xù),處處極限不存在,不可黎曼積分。
實(shí)數(shù)域上的狄利克雷(Dirichlet)函數(shù)表示為:
(k,j為整數(shù))也可以簡(jiǎn)單地表示分段函數(shù)的形式D(x)=0(x是無理數(shù))或1(x是有理數(shù))
假設(shè)f(x)=0,x為無理數(shù)
f(x)=1,x為有理數(shù)
由有理數(shù)和無理數(shù)的運(yùn)算法則可以知道,所有的有理數(shù)與有理數(shù)的和都是有理數(shù),與無理數(shù)的和都是無理數(shù)。
那么對(duì)于這個(gè)函數(shù)而言,取T為任意有理數(shù),就都滿足了,無論x是有理數(shù)還是無理數(shù),這就意味著狄利克雷就是一個(gè)周期函數(shù)。它的最小正周期是最小的有理數(shù),而顯然是不存在最小的有理數(shù)的,因而這個(gè)函數(shù)也就沒有最小正周期了。
擴(kuò)展資料
對(duì)于函數(shù)f(x),如果存在一個(gè)不為0的正數(shù)T,使得當(dāng)x取定義域中的每一個(gè)數(shù)時(shí),f(x+T)=f(x)總成立,那么稱f(x)是周期函數(shù),T稱為這個(gè)函數(shù)的周期。如果函數(shù)f(x的所有周期中存在最小值T0,稱T0為周期函數(shù)f(x)的最小正周期。
周期函數(shù)的性質(zhì)共分以下幾個(gè)類型:
1、若T(≠0)是f(x)的周期,則-T也是f(x)的周期。
2、若T(≠0)是f(x)的周期,則nT(n為任意非零整數(shù))也是f(x)的周期。
3、若T1與T2都是f(x)的周期,則T1±T2也是f(x)的周期。
4、若f(x)有最小正周期T*,那么f(x)的任何正周期T一定是T*的正整數(shù)倍。
5、若T1、T2是f(x)的兩個(gè)周期,且T1/T2是無理數(shù),則f(x)不存在最小正周期。
6、周期函數(shù)f(x)的定義域M必定是至少一方無界的***。