内容正文:
课题:5.4.2 正弦函数、余弦函数的性质(第二课时)
太原市进山中学校 李海玲
一、教学内容:
正弦函数、余弦函数的性质
二、教学目标:
(一)、了解周期函数、周期、最小正周期的含义
达成上述目标的标志是:首先从观察正弦曲线入手,发现图象每隔2π个单位长度就会重复出现;再引导学生借助单位圆,从定义来说明,或从公式一入手进行分析,从函数解析式发现它的性质.在多角度的观察、描述与思考中,提升学生的直观想象和逻辑推理的素养.
(二)、掌握y=sin x(x∈R),y=cos x(x∈R)的周期性、奇偶性、单调性和最值.
达成上述目标的标志是:通过对正弦函数的图象的观察分析,对于表格认真填写后,可以领悟知识,注重数形结合思想的渗透,培养直观想象和归纳概括能力.
(三)、会求函数y=Asin(ωx+φ)及y=Acos(ωx+φ)的周期,单调区间及最值.
达成上述目标的标志是:通过例1 的分析,归纳方法.
三、教学重点及难点
(一)重点:y=sin x(x∈R),y=cos x(x∈R)的周期性、奇偶性、单调性和最值.
(二)难点:应用正、余弦函数的性质来求函数y=Asin(ωx+φ)及y=Acos(ωx+φ)的周期,单调区间及最值.
四、教学过程设计
问题1:类比以往对函数性质的研究,你认为应研究正弦函数、余弦函数的哪些性质?观察它们的图象,你能发现它们具有哪些性质?
师生活动:学生根据以往的函数性质会答我们要研究正弦函数、余弦函数的单调性、奇偶性、最大(小)值等.所谓性质,就是研究对象在变化过程中保持不变的特征.从前面图像的研究中,我们已经看到, 三角函数具有“周而复始”的变化规律,这就是三角函数最重要的性质:周期性.
问题2:观察单位圆上点的纵坐标这种“周而复始”的变化规律,猜想正弦函数的周期是多少?用代数方法如何解释你的猜想?
师生活动:首先,学生可以根据图象说岀正弦函数的周期2π,4π,6π….教师适当启发, 引导学生进一步说出-2π,-4π,-6π…,直至,,即正弦函数的周期有无穷多个.然后学生利用公式一从代数的角度解释猜想的正确性.最后,教师给出周期函数的定义,并让学生回答正弦函数是否为周期函数,若是,则指出其周期.
追问1: ,… 那么 是正弦函数y=sin x(x∈R)的一个周期吗?为什么?这种情况与说()是正弦函数的周期有什么不同?(不是,比如,根据公式一可知,对于正弦函数定义域内的每一个自变量,当自变量的值每增加()个单位时,函数值都重复岀现.)
追问2:在正弦函数的所有正周期中,是否存在一个最小的正数?
师生活动:教师启发学生观察正弦函数图象获得的正数:.即为正弦函数的最小正周期.教师指出,在后续的学习中,如果不加特别说明,那么所涉及的周期,一般都是指函数的最小正周期.
设计意图:直观理解正弦函数的周期性,了解最小正周期.
问题3:请你阅读课本,回答下列问题:什么叫周期函数?什么叫周期?什么叫最小正周期?如果一个函数是周期函数,那么它满足的代数关系是什么?图象特征是什么?
师生活动:周期性的知识梳理
一般地,对于函数 ,如果存在一个非零常数T,使得当取定义域内的每一个值时,都有那么函数就叫做周期函数(periodicfunction).非零常数T叫做这个函数的周期(period).
周期函数的周期不止一个.例如,2π,4π,6π,…以及-2π,-4π,-6π,…都是正弦函数的周期.事实上,且 ≠0,常数都是它的周期.
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叫做的最小正周期(minimalpositiveperiod).
一个函数是周期函数,那么它满足的代数关系是,
图象特征是周而复始变化.
追问1:知道了一个函数的周期,对研究它的图象与性质有什么帮助?
师生活动:明确周期函数的定义,并让学生回答正弦、余弦函数是否为周期函数,如果是,分别指出它们的周期和最小正周期.对于追问,学生先独立完成,之后进行展示交流,在此基础上教师进行梳理总结.
结论:根据上述定义,我们知正弦函数是周期函数, (k∈Z且k≠0)都是它的周期,最小正周期是2π.类似地,余弦函数也是周期函数, (k∈Z且k≠0)都是它的周期,最小正周期是2π.
设计意图:了解一般周期函数及相关概念,为下面的研究作铺垫.
追问2:例1你能求出下列三角函数的周期吗?
(1)y=3sinx,x∈R;
(2)y=cos 2x,x∈R;
(3) ,x∈R;
师生活动:依据定义解析
(1)因为3sin(x+2π)=3sinx,所以由周期函数的定义知,y=3sin x的最小正周期为2π.
(2)因为cos2(x+π)=cos(2x+2π)=cos2x,所以由周期函数的定义知,y=cos2x的最小正周期为π.