本题导读
本题考查正切函数的周期性,以及复合三角函数的周期公式。
📌【题干】
Question
(1987年全国卷(理)) 求函数 的周期.
🔍【思路分析】
破题导航
- 回顾基础函数周期: 标准正切函数 的最小正周期为 。
- 提取自变量系数: 将目标解析式 改写为 的标准形式,识别出系数 。
- 应用周期伸缩公式: 利用通项公式 直接计算输出。
✅【答案】
Success
✍【详细解析】
Abstract
解:
因为标准正切函数 的最小正周期为 , 即满足:
对于复合正切函数 ,其自变量在轴向经历了 倍的伸缩变换,其最小正周期 满足通用计算公式:
将本题函数 与标准模型对照,提取出自变量 的前方系数:
将式 ③ 代入周期控制方程 ② 中,执行分式有理运算:
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:正切函数基本周期 的调用、含有系数的三角函数周期公式 。
- 核心方法:公式法。
- 避坑指南:
- 容易与正余弦函数的周期公式混淆:很多同学容易习惯性地套用正弦、余弦函数的周期公式 ,从而错误地算出 。必须牢记正切函数的基底周期是 而不是 。
- 分式除法注意分子分母位置不要颠倒。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:本题源于高中数学教材《三角函数的周期性》章节的课后基础练习题。其高等数学背景为傅里叶级数(Fourier Series)及一维标量波方程中空间频率(Spatial Frequency)对基波周期的线性缩放作用。
- 结论推广:对于广义的三角函数系统:
- 若 或 ,其最小正周期为 ;
- 若 或 ,其最小正周期为 。
🔗【关联脉络】
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