内容正文:
1周期变化
北师大版(2019)高中数学必修第二册
第一章 三角函数
第1节 周期变化
导入课题
新知讲授
典例剖析
课堂小结
东升西落照苍穹,
影短影长角不同.
昼夜循环潮起伏,
冬春更替草枯荣.
这首诗描绘了大自然中怎么样的现象?
太阳东升西落、昼夜循环、潮涨潮落、冬去春来(四季更替)、草枯草荣等
这首诗描绘了大自然中重复出现的现象.
本节我们就一起来研究这种重复出现的现象——周期变化.
探究一
导入课题
思考:
右图是水车的示意图,水车
上点到水面的距离为,假设水
车匀速,则每经过时间,点又
回到原来的位置,那么每经过时
间就会取相同的值,即随时间
的变化是什么变化?
新知探究
典例剖析
课堂小结
周期变化
一、周期函数
导入课题
周期函数:
一般地,对于函数,,如果存在一个非零常数,
使得对任意的,都有,
且,
那么函数称为周期函数,非零常数称为这个函数的周期.
新知探究
典例剖析
课堂小结
例1 讨论函数的图象和性质.
导入课题
新知探究
典例剖析
课堂小结
教材P2例题
解:∵为取整函数,故其函数值不是奇数就是偶数,
∴ ……
当时,
当时,,
当时,,
……
∴函数的图象如图所示,
由图可知,对于任意一个,每增加2
的整数倍,其函数值保持不变,即函
数具有周期性,函数是周期函数.
例2 讨论函数,画出其图象,并观察其性质.
导入课题
新知探究
典例剖析
课堂小结
教材P2例题
解:∵为取整函数,∴函数值是减去其整数部分,
其图象如图所示,
由图可知,对于任意一个,每增加1的整数倍,其函数值保持不变,即函数具有周期性,函数是周期函数.
探究二
导入课题
思考:周期函数的周期是否是唯一的?
周期函数的周期不止一个
例如,例2中的函数 ,
任何一个非零整数都是它的周期.
新知探究
典例剖析
课堂小结
二、最小正周期
导入课题
最小正周期:
如果在周期函数的所有周期中存在一个最小的正数,
那么这个最小正数就称作函数的最小正周期.
注意:
若不加特别说明,本书所指周期均为函数的最小正周期.
新知探究
典例剖析
课堂小结
例3 讨论函数,是否为周期函数,如果是,请
指出它的周期.
导入课题
新知探究
典例剖析
课堂小结
教材P3例题
解:当时,该函数的函数值为8,6,8,6,8,…
∴它是周期函数,
且周期(默认为最小正周期).
导入课题
新知探究
典例剖析
课堂小结
练习1:钟表的分针每小时转一圈,它的变化是周期变化吗?
解:是周期变化,
原因,每经过一小时,分针都会重复出现在同一位置,
具有周而复始的变化,因此是周期函数.
教材P3练习
导入课题
新知探究
典例剖析
课堂小结
练习2:函数满足,那么它是以6为周期
的函数吗?
解:不是
原因,对于任意一个,都有的函数才是周期函数,
而题中只给出,此时不能证明是周期函数,
例如,函数,
其只满足,
其,
所以它不是周期函数.
教材P3练习
导入课题
新知探究
典例剖析
课堂小结
练习2:周期函数的图象如图所示,
(1)求函数的周期;
(2)写出函数的解析式.
解:
(1)由图可知,函数的周期;
(2)当时,函数解析式为,
又因为函数的周期为2,
所以函数解析式为,,.
教材P3练习
导入课题
新知探究
典例剖析
课堂小结
思考1:下列变化中不是周期现象的是( )
A.“春去春又回”
B.钟表的分针每小时转一圈
C.天干地支表示年、月、日的时间顺序
D.某交通路口每次绿灯通过的车辆数
解:由周期现象的概念易知,
某交通路口每次绿灯通过的车辆数不是周期现象.
故选D.
思考探究:周期现象的判断
导入课题
新知探究
典例剖析
课堂小结
思考2:水车上装有16个盛水槽,每个盛水槽最多盛水10升,假设水车
5分钟转一圈,计算1小时内最多盛水多少升.
解:因为1小时=60分钟=12×5分钟,且水车5分钟转一圈,
所以1小时内水车转12圈.
又因为水车上装有16个盛水槽,每个盛水槽最多盛水10升,
所以每转一圈,最多盛水16×10=160(升),
所以水车1小时内最多盛水160×12=1920(升).
思考探究:周期现象的判断
导入课题
新知探究
典例剖析
课堂小结
方法技巧
1,应用周期现象中“周而复始”的规律性可以达到化繁为简、化无限
为有限的目的.
思考探究:周期的应用
导入课题
新知探究
典例剖析
课堂小结
思考3:探索如图所呈现的规律,则2019至2020箭头的方向是( )
A B C D
解:观察题图可知0到4为一个周期,而2019=4504+3,
所以2019的对应着3,则