به نمودار تابع زیر توجه کنید.

همانطور که مشاهده میکنید نمودار این تابع در فواصل معینی تکرار می شود.
می توان گفت که نمودار تابع در فواصل به طول ۴ و در فواصل به طول ۸ واحدی و .... تکرار می شود.
این چنین توابعی را توابع متناوب مینامند طول کوچکترین فاصله ای که نمودار تابع تکرار میشود را دوره ی تناوب می نامند و آن را با T نمایش میدهند در تابع فوق دوره ی تناوب برابر ۴ است.
نتیجه در واقع تابع متناوب تابعی است که در فواصل معینی نمودار آن تکرار می شود و دوره ی تناوب آن کوچکترین طول بازه ای است که در آن نمودار تابع تکرار می گردد.
اکنون تابع متناوب را به شکل زیر تعریف می کنیم.
اگر تابع (y = f(x دو شرط زیر را داشته باشد، آن را متناوب گویند.
الف) هرگاه عدد مثبتی مانند C وجود داشته باشد به طوری که وقتی x عضو دامنه باشد، آنگاه x + C نیز عضو دامنه است.
\(x \in {D_f}(x + c) \in {D_f}\)
ب \(f(x + c) = f(x)\)
در این صورت کمترین مقدار مثبت را با T نمایش میدهیم و آن را دوره ی تناوب )دوره ی تناوب اصلی) می نامیم.
مثال
نشان دهید که توابع زیر متناوب هستند.
\(f(x) = \sin x\) الف
\(f(x) = \cos x\) ب
الف واضح است که برای هر عدد صحیح k تساوی \(\sin (2k\pi + x) = \sin x\)برقرار است. لذا می توان \(f(2k\pi + x) = f(x)\) نوشت
پس طبق تعریف این تابع متناوب است و دوره ی تناوب آن به ازای ۱ k=برابر \(t = 2\pi \) است.
ب واضح است که برای هر عدد صحیح k تساوی \(cos(2k\pi + x) = \sin x\) برقرار است. لذا می توان \(f(2k\pi + x) = f(x)\) نوشت
پس طبق تعریف این تابع متناوب است و دوره ی تناوب آن به ازای ۱ k=برابر \(t = 2\pi \) است.

برای توابع \(f(x) = a\sin bx + c\) و \(f(x) = a\cos bx + c\) می توان گفت که :
الف مقدار ماگزیمم برابر \(\left| a \right| + c\)
ب دوره ی تناوب برابر \( - \left| a \right| + c\)
پ مقدار مینیمم برابر \(T = \frac{{2\pi }}{b}\)
مثال
مقدار ماگزیمم و مقدار مینیمم و دوره ی تناوب تابع به معادله ی \(f(x) = - 3\cos 2x + 5\) را تعیین کنید.
\(\left| a \right| + c = \left| { - 3} \right| + 5 = 8\) مقدار ماگزیمم
\( - \left| a \right| + c = - \left| 3 \right| + 5 = 2\) مقدار مینیمم
\(T = \frac{{2\pi }}{{\left| b \right|}} = \frac{{2\pi }}{{\left| 2 \right|}} = \pi \) دوره ی تناوب
مثال
معادله ی یک تابع سینوسی را بنویسید که مقدار ماگزیمم آن ۱ -و مقدار مینیمم آن ۷- و دوره ی تناوب آن \(4\pi \) باشد.
\( - \left| a \right| + c = - 7\) مقدار مینیمم
\(\left| a \right| + c = - 1\) مقدار ماگزیمم
\(f(x) = asinbx + c\)
با توجه به دو تساوی فوق می توان نتیجه گرفت که \(2c = - 8\) پس ۴- = c لذا :
\(\left| a \right| - 4 = - 1 \to \left| a \right| = 3 \to a = \pm 3\)
\(T = \frac{{2\pi }}{{\left| b \right|}} = 4\pi \to \left| b \right| = \frac{1}{2} \to b = \pm \frac{1}{2}\) دوره ی تناوب
پس می توان گفت که این تابع به یکی از شکل های زیر است.
\(f(x) = - 3sin\frac{1}{2}x - 4\) یا\(f(x) = 3sin\frac{1}{2}x - 4\)
مثال
معادله ی یک تابع سینوسی یا کسینوسی)برای نمودار زیر بنویسید.

این تابع یک تابع کسینوسی است و معادله ی آن به صورت \(y = a\cos bx\) خواهد بود.
از طرفی با توجه شکل معلوم است که دوره ی تناوب تابع برابر \(T = \pi \) است. از
\(\frac{{2\pi }}{{\left| b \right|}} = \pi \to \left| b \right| = 2 \to b = \pm 2\)
برای تعیین مقدار a کافی است مختصات یک نقطه از نمودار تابع را در معادله ی فوق جایگزین کنیم در این جا می توان نقطه ی (,-12۰) را در نظر گرفت
\(y = a\cos bx - 12 = a\cos bx(0) \to - 12 = a \times 1 \to a = - 12\)
در نهایت معادله ی تابع را بدین شکل خواهیم داشت.
\(y = - 12\cos 2x\)
تهیه کننده : جابر عامری