内容正文:
第一章 三角函数
主要内容
三角函数是体现周期变化最基本的数学模型,也是研究周期变化最主要的工具。
在本章学习中,首先拓展角的范围,建立角的新的度量单位——弧度,借助单位圆推广初中三角函数的概念,然后讨论三角函数的性质,给出分析函数y=Asin(ωx+φ)变化的思想方法,讨论A,ω,φ的几何意义和物理意义,并学习运用三角函数解决一些简单的实际问题。
§1 周期变化
情景导入
如图是水车的示意图.水车上点P到水面的距离为y,假设水车匀速,则每经过时间t,点P又回到原来的位置,那么y每经过时间t就会取相同的值,因此, y随时间t的变化是周期变化.
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周期变化现象
若某一变化按照相同间隔重复出现,那么这种变化就称为周期变化,这个相同的间隔就是周期.
要判断一种现象是否为周期变化,关键是看这种变化是否按照相同间隔重复出现,若重复出现则为周期变化,否则不是周期变化.
四季交替
昼夜循环
潮涨潮落
【试一试】 下列现象不是周期现象的是( )
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
解析:由周期现象的概念易知,A,B,C都是周期现象,某交通路口每次绿灯通过的车辆数不是周期现象,故选D.
答案:D
例1 如果今天是星期三,那么:
(1)7天后的那一天是星期几?7天前的那一天是星期几?
(2)100天后的那一天是星期几?
右边
18s
思考1:观察下列两个函数的图像,回答以下问题:
(1)从图像上看两个函数有什么共同点?
(2)你能从数学角度得到什么性质?
-1
注:[x]表示不超过x 的最大整数,如[1.2]=1,[-1.4]= -2.
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(1)从图像上看两个函数有什么共同点?
显然,对任意一个实数x,每增加2,其函数值保持不变.这种变化是重复进行的,函数f(x) =(-1)[x]的变化是周期性的.
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对任意一个实数x,每增加1,其函数值保持不变.这种变化是重复进行的,函数g(x)=x-[x]变化也是一种周期变化.这个函数是物理中很有用的锯齿波函数.
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周期函数
一般地,对于函数y=f(x),x∈D,如果存在一个非零常数T,使得对任意的x∈D,都有x+T∈D且满足f(x+T)=f(x),那么函数y=f(x)称作周期函数,非零常数T称作这个函数的周期.
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说明:
(1)定义中x的任意性;
(2)函数的周期不止一个,若T为函数f(x)的周期,则kT(k∈Z,k≠0)也为函数f(x)的周期.若在周期函数f(x)的周期中存在一个最小的正数,那么这个正数叫做函数f(x)的最小正周期.
(3)函数f(x)=C(C∈R)也为周期函数,所有非零实数均为它的周期,这类函数没有最小正周期.
一般地,对于函数y=f(x),x∈D,如果存在一个非零常数T,使得对任意的x∈D,都有x+T∈D且满足f(x+T)=f(x),那么函数y=f(x)称作周期函数,非零常数T称作这个函数的周期.
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例2:观察下列三个周期函数的图像,其周期分别为___、___、_ __.
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例3
y
x
练习1 设定义在R上的函数f(x)满足f(x+2)=f(x),且当x∈[0,2)时,f(x)=2x-x2,则f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 018)= .
解析因为f(x+2)=f(x),所以函数f(x)的周期T=2.
又当x∈[0,2)时,f(x)=2x-x2,
所以f(0)=0,f(1)=1,
所以f(0)=f(2)=f(4)=…=f(2 018)=0,
f(1)=f(3)=f(5)=…=f(2 017)=1.
故f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 018)=1 009.
答案1 009
作业
1.若f(x)是R上周期为5的奇函数,且满足f(1)=1,f(2)=2,则f(8)-f(4)的值为( )
A.-1 B.1 C.-2 D.2
2.课本 第4页A组第3题
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