课题:三角函数的周期性
教学目标: 1.使学生理解函数周期性的概念。
2.使学生掌握简单三角函数的周期的求法. 3.培养学生根据定义进行推理的逻辑思维能力。
教学重点:函数周期性的概念.
教学难点:周期函数与最小正周期的意义。 课时安排:一课时 授课类型:新授课 教学过程与设计: 一、 问题情境:
1、 引入:通过前面三角函数线的学习,我们知道每当角增加或减少2k?时,所
得角的终边与原来角的终边相同,因而两角的正弦函数值也相同,正弦函数的这种性质叫周期性.不但正弦函数具有这种性质,其它的三角函数和不少的函数也都具有这样的性质,这就是今天研究的课题:函数的周期性.
2、 问题:那么如何用数学语言来刻画函数的周期性呢? 二、
建构数学 (一)、周期函数定义
1、我们先看函数周期性的定义.
定义 对于函数f(x),如果存在一个不为零的常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,f(x?T)?f(x)都成立,那么就把函数f(x)叫做周期函数,不为零的常数T叫做这个函数的周期.
2、需要注意的几点: ①T是非零常数。
②任意x?D,都有x?T?D,T?0,可见函数的定义域无界是成为周期函数的必要条件。
③任取x?D,就是取遍D中的每一个x,可见周期性是函数在定义域上的整体性质。 理解定义时,要抓住每一个x都满足f(x?T)?f(x),成立才行
周期也可推进,若T是y?f(x)的周期,那么2T也是y?f(x)的周期.这是因为 若T是y?f(x)的周期,k?Z且k?0,f(2T?x)?f[T?(T?x)]?f(t?x)?f(x),
则kT也是f(x)的周期.即2?是函数y?sinx和y?cosx的周期,那么
2k?(k?Z且k?0)也是y?sinx和y?cosx的周期.
如:sin(?4???3??3?)?sin(),sin(?)?sin(),? 24424但sin(?6??2)?sin?,?不是y?sinx的周期.
62?(二)、最小正周期的概念.
对于一个函数f(x),如果它所有的周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数叫f(x)的最小正周期.
例如函数y?sinx的周期中,2π,-2π,4π,-4π,…,存在最小正数2π,那么,2π就是y?sinx的最小正周期.
函数y?cosx的最小正周期也是2π,今后不加特殊说明,涉及的周期都是最小正周期,不是每个周期函数都有最小正周期.
例1.求下列函数的最小正周期T. (1)f(x)?3sinx (2)f(x)?sin2x (3)f(x)?2sin(1?x?) 24解:(1)f(x)?3sinx?3sin(x?2?)?f(x?2?)T?2?
(2)f(x)?sin2x?sin(2x?2?)?sin2(x??)?f(x??)
∴ 函数的最小正周期为π.
(3)f(x)?2sin(1x??)?2sin(1x???2?)?2sin[1(x?4?)??]?f(x?4?) 242424 ∴ 函数的最小正周期为4π.
总结一般规律:y?Asin(?x??),y?Acos(?x??)的最小正周期是
2?|?|.
令 z??x??,由y?Asinz,z?R的周期是2?, 则 z?2????x????2????x?因而自变量x只要并且至少要增加到x???2????? ??2?2??,即T??。
例2.求证:(1)y?cos2x?sin2x的周期为π; (2)y?|sinx|?|cosx|的周期为?2.
证明:(1)f(x??)?cos2(x??)?sin2(x??)?cos(2??2x)?sin(2??2x) ?cos2x?sin2x?f(x)?y?cos2x?sin2x的周期是?
(2)f(x??)?|sin(x??)|?|cos(x??)?|cosx|?|?sinx|?|sinx|?|cosx|?f(x)
222 ∴y?|sinx|?|cosx|的周期是总结:(1)一般函数周期的定义
?2.
(2)y?Asin(?x??),y?Acos(?x??)周期求法
课堂教学设计说明
函数周期性概念的教学是本节课的重点.概念教学是中学数学教学的一项重要内容,不能因其易而轻视.也不能因其难而回避.概念教学应面向全体学生,但由于函数的周期的概念比较抽象,所以学生对它的认识不可能一下子就十分深刻.因此,进行概念教学时,除了逐字逐句分析,还要通过不同的例题,让学生暴露出问题,通过老师的引导,使学生对概念的理解逐步深入
布置作业:练习 2,习题1.3 1