必修 第一册 · 人教A版
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40 正弦函数,余弦函数的性质

免费读1260字2024-07-20

  老师:同学们大家好,我是来自北京市第五市中学的数学教师黄天琪。本节课我们一起来学习正弦函数、余弦函数的性质。通过前期对指数函数、对数函数的学习,我们知道对函数性质的研究思路,可以按照绘制函数图像、观察图像、发现性质、证明性质的步骤来完成。而上节课我们已经学习了正弦函数与余弦函数的图像,那么本节课就让我们一起利用函数图像展开对其性质的探究。

  老师:说到函数性质,请同学们类比以往对函数性质的研究,思考本节课可研究正先函数、余弦函数的哪些性质。根据研究函数的经验,我们知道可以去研究它的定义,域值、域、基偶性、单调性、最大值与最小值。而说到性质,是指研究对象在变化过程中保持不变的特征。那下面请同学们观察正弦函数的图像,并结合其自身特点去思考正弦函数有哪些保持不变的特征。

  老师:观察图像会发现在0到2派的图像向左或向右平移2派的单of位,也就是在-2派到0以及2派到4派中会出现相同的图像。也就是说,横坐标每隔二派或负二派个单位长度就会出现纵坐标相同的点。在此基础上,我继续将图像向左或向右平移,会发现图像呈现这种周而复始的变化。那也就是说,当横坐标每隔4派或负四派个单位长度纵坐标也会相同,那么由二派或负二派到四派或负四派,依此类推,我们就会发现当横坐标每隔2K派,其中k为整数个单位长度时,都会出现纵坐标相同的点。

  老师:通过观察函数图像,我们得到了以上猜想,那下面请同学们思考如何用代数方法解释以上猜想。刚刚通过观察,我们会发现正弦函数的图像满足,当自变量x的值增加2派的整数倍时,所对应的函数值与x所对应的函数值是相同的。那么从代数角度,我们就可以利用诱导公式sinx加2K派等于sinx加以证明。而针对这个公式,其中当k取一时,公式变为sinx加2派等于sinx,也就是x加2派与x的函数值相同,那回到图像中就可以理解为图像在0-2派以及2派到4派上的图像是相同的,那另外,如果我们取k是-1的时候,会发现这个公式变为sinx减2派等于sinx,也就是x减2派的函数值与x的函数值相同。那么回到图像上,相当于说明0到2派的图像与-2派到0上的图像相同,从而完成了树与形的对应。

  老师:有了以上的分析过程,那下面请同学们阅读教科书5.4.2节一周期性中的内容,回答下列问题,什么是周期函数?什么叫做周期?通过教科书的阅读,同学们很容易找到周期函数的定义。一般的设函数FX的定义域为d,如果存在一个非零常数t,使得对每一个x属于d都有x加t属于d,并且fx加t等于fx,那么函数fx就叫做周期函数,其中非零常数t叫做这个函数的周期。我们一起来看这个定义,会发现它有很多限定条件,比如对这个t的要求是存在一个非零常数,对自变量x要求是定义域中的每一个。那么通过同学对相关内容的阅读去思考,你是如何理解定义中的存在一个非零常数t,对于一个函数fx,如果对于任意的一个非零常数t

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