まず,一般の周期関数に対して成り立つ, 次の命題を証明する.
命題.
関数\(f(x)\)を 周期\(p\)を持つ周期関数とする.このとき, \(k\ne0\)に対して, 関数\(f(kx)\)は,周期\(\displaystyle\frac{p}{|k|}\)を持つ周期関数である.
この結果から次が従う.
- 関数\(y=\sin kx\)は,周期関数であり, その周期は\(\displaystyle\frac{2\pi}{|k|}\)である.
- 関数\(y=\cos kx\)は,周期関数であり, その周期は\(\displaystyle\frac{2\pi}{|k|}\)である.
- 関数\(y=\tan kx\)は,周期関数であり, その周期は\(\displaystyle\frac{\pi}{|k|}\)である.
また,\(y\)軸方向への拡大・縮小を考えることにより, 次も明らかである.
任意の\(x\)と,
\(k\ne0\)に対して,
$$-k\leq k\sin x\leq k$$
$$-k\leq k\cos x\leq k$$
が成り立つ.
平行移動については,次のように, これまでの関数と同じように考えることができる.
\(y=f(x)\)を三角関数とする.
このとき,
$$y=f(x-p)+q$$
のグラフは,もとのグラフを,
\(x\)軸方向に\(p\),
\(y\)軸方向に\(q\)だけ平行移動させたグラフである.