内容正文:
§1 周期变化
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[学习目标]
1.了解现实生活中的周期现象,能判断简单实际问题中的周期.
2.初步了解周期函数的概念,能判断简单函数的周期性.
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预习教材,思考问题
问题1 是否所有的函数都是周期函数?
提示:不是,如y=x+1就不是周期函数.
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问题2 为什么规定T非零?
提示:T若为零,则任意函数都是周期函数.
问题3 常数函数是周期函数吗?存在最小正周期吗?
提示:根据周期函数的定义知,常数函数是周期函数,但不存在最小正周期.
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[自主练习]
1.下列变化中,不是周期现象的是( )
A.“春去春又回”
B.钟表的分针的运行
C.天干地支表示年、月、日的时间顺序
D.某同学每天上学的时间
解析:由周期现象的概念知,某同学每天上学的时间不是周期变化.
D
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2.如果今天是星期三,则2 022天后的那一天是星期 ( )
A.五 B.六
C.二 D.一
解析:每隔七天循环一次,2 022=7×288+6,故2 022天后的那一天为星期二.
C
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3.某物体作周期运动,如果一个周期为0.4秒,那么运动4秒,该物体经过了________个周期.
解析:4÷0.4=10,所以经过了10个周期.
10
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4.把一批小球按2个红色,5个白色的顺序排列,第30个小球是________色.
解析:周期为7,30=4×7+2,所以第30个小球与第2个小球颜色相同,为红色.
红
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周期现象
在日常生活中,有一些现象按照一定的规律不断地重复出现,我们把这种会重复出现的规律性现象称为周期现象.
[例1] 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?
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[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=1 920(升).
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[思维提升]
1.周期现象的判断:首先要认真审题,明确题目的实际背景,然后应抓住“间隔相同,现象(或值)重复出现”这一重要特征进行判断.
2.收集数据、画散点图,分析数据特点,能直观地发现函数的周期性.
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[跟踪训练1] (变条件,变问法)利用本例中的水车盛800升的水,至少需要多少时间?
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周期函数
1.周期函数的概念
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.
2.最小正周期
如果在周期函数y=f(x)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y=f(x)的最小正周期.
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[例2] 已知函数f(x)满足f(x)f(x+2)=13,求证:f(x)是周期函数.
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[思维提升]
判定一个函数是周期函数需分两步:
(1)先猜想出其周期;
(2)用周期函数的定义判定.
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周期函数的应用