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原函数是周期函数,它的导函数也一定是周期函数吗

原函数是周期函数,它的导函数也一定是周期函数吗

是的,周期函数的导函数也是周期函数,并且周期与原函数相同。具体来说,如果函数 \\( f(x) \\) 是一个周期函数,那么存在一个非零常数 \\( T \\),使得对于所有 \\( x \\) 在定义域内,都有 \\( f(x + T) = f(x) \\)。如果 \\( f(x) \\) 在其定义域内可导,那么其导数 \\( f\'(x) \\) 也将是一个周期函数,并且周期也是 \\( T \\)。

证明如下:

由于 \\( f(x) \\) 是周期函数,我们有:

\\[ f\'(x) = \\lim_{\\Delta x \\to 0} \\frac{f(x + \\Delta x) - f(x)}{\\Delta x} \\]

对于 \\( f\'(x + T) \\),我们同样有:

\\[ f\'(x + T) = \\lim_{\\Delta x \\to 0} \\frac{f(x + T + \\Delta x) - f(x + T)}{\\Delta x} \\]

由于 \\( f \\) 是周期函数,我们可以将上式中的 \\( f(x + T + \\Delta x) - f(x + T) \\) 替换为 \\( f(x + \\Delta x) - f(x) \\),得到:

\\[ f\'(x + T) = \\lim_{\\Delta x \\to 0} \\frac{f(x + \\Delta x) - f(x)}{\\Delta x} = f\'(x) \\]

这表明 \\( f\'(x) \\) 也是周期函数,并且周期与原函数 \\( f(x) \\) 相同。

需要注意的是,这个结论在 \\( f \\) 在其定义域内可导且连续的条件下成立。如果 \\( f \\) 在某些点上不可导,则上述结论可能不成立。

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