基础知识: 函数的周期性 如果函数y=f(x)对于定义域内任意的x,存在一个不等于0的常数T,使得 f(x+T)=f(x) 恒成立,则称函数f(x)是周期函数,T是它的一个周期. 一般情况下,如果T是函数f(x)的周期,则kT(k∈N+)也是f(x)的周期. 关于函数的周期性,请参考陕西师范大学《高中数学竞赛辅导》(刘诗雄主编) 例题: 已知函数f(x)对任意实数x,都有f(x+m)=-f(x),求证:2m是f(x)的一个周期. 证明:因为f(x+m)=-f(x) 所以,f(x+2m)=f[(x+m)+m] =-f(x+m) =f(x) 所以f(x)是以2m为周期的周期函数. 已知函数f(x)对任意实数x,都有f(x+m)=f(x-m),求证:2m是f(x)的一个周期. 证明:因为f(x+m)=f(x-m) 令x-m=t,则x+m=t+2m 于是f(t+2m)=f(t)对于t∈R恒成立, 所以f(x)是以2m为周期的周期函数. 已知函数f(x)对任意实数x,都有f(x+m)=,求证:2m是f(x)的一个周期. 证明:由已知f(x+2m)=f[(x+m)+m]  =f(x) 所以f(x)是以2m为周期的周期函数. 已知函数f(x)对任意实数x,都有f(x+m)=-,求证:4m是f(x)的一个周期. 证明:由已知f(x+2m)=f[(x+m)+m]  于是f(x+4m)=-=f(x) 所以f(x)是以4m为周期的周期函数. 已知函数f(x)对任意实数x,都有f(a+x)=f(a-x)且f(b+x)=f(b-x), 求证:2|a-b|是f(x)的一个周期.(a≠b) 证明:不妨设a>b 于是f(x+2(a-b))=f(a+(x+a-2b)) =f(a-(x+a-2b)) =f(2b-x) =f(b-(x-b)) =f(b+(x-b)) =f(x) ∴ 2(a-b)是f(x)的一个周期 当a<b时同理可得 所以,2|a-b|是f(x)的周期 已知函数f(x)的定义域为N,且对任意正整数x,都有 f(x)=f(x-1)+f(x+1) 若f(0)=2004,求f(2004) 解:因为f(x)=f(x-1)+f(x+1) 所以f(x+1)=f(x)+f(x+2) 两式相加得0=f(x-1)+f(x+2) 即:f(x+3)=-f(x) ∴ f(x+6)=f(x) f(x)是以6为周期的周期函数 2004=6×334 ∴ f(2004)=f(0)=2004 已知对于任意a,b∈R,有f(a+b)+f(a-b)=2f(a)f(b),且f(x)≠0 ⑴求证:f(x)是偶函数; ⑵若存在正整数m使得f(m)=0,求满足f(x+T)=f(x)的一个T值(T≠0) ⑴证明:令a=b=0得,f(0)=1(f(0)=0舍去) 又令a=0,得f(b)=f(-b),即f(x)=f(-x) 所以,f(x)为偶函数 ⑵令a=x+m,b=m 得f(x+2m)+f(x)=2f(x+m)f(m)=0 所以f(x+2m)=-f(x) 于是f(x+4m)=f[(x+2m)+2m] =-f(x+2m) =f(x) 即T=4m(周期函数) 数列{an}中,a1=a,a2=b,且an+2=an+1-an(n∈N+) ①求a100; ②求S100. 解:由已知a1=a,a2=b, 所以a3=b-a,a4=-a,a5=-b,a6=a-b,a7=a,a8=b,…… 由此可知,{an}是以6为周期的周期数列, 于是a100=a6×16+4=a4=-a 又注意到a1+a2+a3+a4+a5+a6=0 S100=a1+a2+a3+……+a96+a97+a98+a99+a100 =0+a97+a98+a99+a100 =a1+a2+a3+a4 =a+b+(b-a)+(-a) =2b-a 对每一个实数对x,y,函数f(t)满足f(x+y)=f(x)+f(y)+xy+1,若f(-2)=-2,试求满足f(a)=a的所有整数a. 解:令x=y=0,得f (0)=-1 再令x=y=-1,得f(-2)=2f(-1)+2,又f(-2)=-2 所以f(-1)=-2 又令x=1,y=-1,可得f⑴=1 令x=y=1得f⑵=2f⑴+1+1=4 令y=1,得f(x+1)=f(x)+x+2 即f(x+1)-f(x)=x+2 ① 当x取任意正整数时,f(x+1)-f(x)>0 又f⑴=1>0 所以f(x)>0 于是f(x+1)=f(x)+x+2>x+1 即对任意大于1的正整数t,f(t)>t 在①中,令x=-3,得f(-3)=-1,进一步可得f(-4)=1 注意到f(x)-f(x+1)=-(x+2) 所以当x≤-4时,f(x)-f(x+1)>0 即f(x)>f(x+1)>f(x+2)>……>f(-4)=1 所以x≤-4时,f(x)>x 综上所述,满足f(a)=a的整数只有a=1或a=-2 设f(x)是一个从实数集R到R的一个映射,对于任意的实数x,都有|f(x)|≤1,并且f(x)+,求证:f(x)是周期函数. 证明:由已知f(x)+ 所以  即  ① 同理有 即  ② 由①②  于是f(x+1)-f(x)=f(x+2)-f(x+1),记这个差为d 同理f(x+3)-f(x+2)=f(x+2)-f(x+1)=d …… f(x+n+1)-f(x+n)=f(x+n)-f(x+n-1) =…… =f(x+1)-f(x)=d 即是说数列{f(x+n)}是一个以f(x)为首项,d为公差的等差数列 因此f(x+n)=f(x)+nd=f(x)+n[f(x+1)-f(x)]对所有的自然数n成立, 而对于x∈R,|f(x)|≤1,即f(x)有界, 故只有f(x+1)-f(x)=0 即f(x+1)=f(x) x∈R 所以f(x)是周期为1的周期函数. 习题: 函数f(x)是定义在R上的奇函数,且f(-1)=3,对任意的x∈R,均有f(x+4)=f(x)+f⑵,求f(2001)的值. 设f(x)是定义在实数集上的以2为周期的周期函数,且是偶函数,当x∈[2,3]时,f(x)=x,那么,当x∈[-2,0]时,求f(x)的解析式. 已知函数f(x)对任意实数x,都有f(x+m)=-,求证:2m是f(x)的一个周期. 已知函数f(x)对任意实数x,都有f(x+m)=(其中:a,b,c∈R,且a2+bc≠0),求证:2m是f(x)的一个周期. 已知函数f(x)对任意实数x,都有f(m+x)=f(m-x),且f(x)是偶函数, 求证:2m是f(x)的一个周期. 已知函数f(x)对任意实数x,都有f(m+x)=f(m-x),且f(x)是奇函数, 求证:4m是f(x)的一个周期.

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