内容正文:
我们知道,单位圆上的点,以 (1,0)为起点,以单位速度按逆时针方向运动,其运动规律可用三角函数加以刻画.对于一个一般的匀速圆周运动可以用怎样的数学模型刻画呢?下面先看一个实际问题.
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第五章 三角函数
函数 y =Asin(ωx+φ)的图象(1)
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学习目标
XUEXIMUBIAO
1、了解函数 的现实背景,经历匀速圆周运动的数学建模过程,进一步体会三角函数与现实世界的密切联系,发展数学建模素养.
2、掌握参数 对函数 图象的影响,理解参数 在圆周运动中的实际意义,发展数学抽象、逻辑推理与直观想象的素养.
3、理解从正弦曲线到函数 图象的变换过程,能用“五点(作图)法”画函数 的图象.
重点难点
ZHONGDIANNANDIAN
1、用函数 模型来刻画一般的匀速圆周运动的建模过程;参数 对函数关系式的影响,以及函数 图象的变换过程.(重点);
2、从正弦曲线经过图象变换得到函数 的图象.(难点).
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研学引导
PART ONE
问题 筒车是中国古代发明的一种灌溉工具,它省时、省力,环保、经济,现代农村至今还在使用.明朝科学家徐光启在《农政全书》用图画描绘了筒车的工作原理.
假定在水流稳定的情况下,筒车上的每一个盛水筒都做匀速圆周运动.你能用一个合适的函数模型来刻画盛水筒(视为质点)距离水面的相对高度与时间的关系吗?
知识点一 匀速圆周运动的数学模型
高中数学
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如果将筒车抽象为圆,盛水筒抽象为圆上的点,经过时间t s后,盛水筒距离水面的高度H与哪些量有关?它们之间有怎样的关系呢?
知识点一 匀速圆周运动的数学模型
高中数学
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如果将筒车抽象为圆,盛水筒抽象为圆上的点,经过时间t s后,盛水筒距离水面的高度H与哪些量有关?它们之间有怎样的关系呢?
知识点一 匀速圆周运动的数学模型
H = y + h
1. 建构函数模型
高中数学
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1. 建构函数模型
y=Asin(ωx+φ)(其中A>0, ω>0)
知识点一 匀速圆周运动的数学模型
从解析式看,函数 y=sin x 就是函数 y=Asin(ωx+φ)在A=1,ω=1,φ=0时的特殊情形.
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(2)函数 y=Asin(ωx+φ) 中含有三个参数,你认为应按怎样的思路进行研究?
问题1:从解析式看,函数 y=sin x 就是函数 y=Asin(ωx+φ)在A=1,ω=1,φ=0时的特殊情形.
(1)我们可以借助熟悉的函数y=sin x的图象与性质研究参数A,ω,φ对函数y=Asin(ωx+φ)的影响.
ω
φ
A
知识点二 函数 y =Asin(ωx+φ)的图象与性质
-
-
-1
1
O1
P
F
G
取A=1,
,当起点位于 时, ,可得函数
的图象.
(1)在单位圆上拖动起点 ,使点 绕点 旋转 到 ,你发现图象
有什么变化?
所有点向左平移 个单位长度
知识点二 函数 y =Asin(ωx+φ)的图象与性质
1. 探究 φ 对 y=sin(x+φ) 的图象的影响
(2)如果使点 绕点 旋转 到 ,图象又有什么变化?
所有点向右平移 个单位长度
O1
P
F
G
O
知识点二 函数 y =Asin(ωx+φ)的图象与性质
1. 探究 φ 对 y=sin(x+φ) 的图象的影响
o
x
y
P
y=sin(x+φ)
所有点向左(当φ>0时)或向右
平移|φ|个单位长度
任意角呢?
(3)如果 取
(当φ<0时)
O1
知识点二 函数 y =Asin(ωx+φ)的图象与性质
1. 探究 φ 对 y=sin(x+φ) 的图象的影响
知识点二 函数 y =Asin(ωx+φ)的图象与性质
1. 探究 φ 对 y=sin(x+φ) 的图象的影响
左加右减
取不同值表示质点以不同的角速度做匀速圆周运动.
追问:结合筒车模型,ω取不同值表示什么含义?
2、探究参数ω对函y=sin(ωx+φ)图象的影响
P
x
y
Q1
ωx
φ
-φ
y=sin(x+)
知