Analyse 1 Généralités sur les fonctions Parité, périodicité et autres symétries. Applications au graphe Fonctions périodiques

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On considère une fonction réelle dont on note D l'ensemble de définition.

Définition.
On dit que f est périodique s'il existe un réel TR * tel que :

On dit que T est une période de f et que f est T-périodique.

Une conséquence immédiate de la définition est que si f est T-périodique alors - T est aussi une période de f.

(Exemples)

On conviendra désormais, pour une fonction périodique f, de considérer également 0 comme une période de f.

Proposition.
Si f est périodique et si T et T' sont des périodes de f, alors T+T' est une période de f.

Preuve: Cela repose sur la définition (Preuve).

Si l'ensemble des périodes strictement positives de f a un plus petit élément strictement positif, soit T0 cet élément est appelé période fondamentale de f .

Propriété.
Toutes les périodes de f sont de la forme nT0 avec nZ.

Preuve: Elle repose sur la division euclidienne d'une période T par la période fondamentale T0 (Preuve).

Ainsi les fonctions sinus et cosinus ont pour période fondamentale 2et la fonction tangente . On désignera souvent par période la période fondamentale.
Il peut se faire que T n'ait pas de plus petit élément strictement positif, c'est le cas pour la fonction caractéristique des rationnels : dans ce cas tout rationnel est période.

(Exercices)

Remarque
Soit f une fonction telle qu'il existe vérifiant

alors le graphe de f est invariant par les translations de vecteur (nT, n).

(Exemples)

Groupe MMM Maths UPI Université Pierre et Marie Curie (Paris 6)

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