内容正文:
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第一章 三角函数
§1 周期变化 (强基课—梯度进阶式教学)
课时目标
1.了解周期变化,能判断简单实际问题中的周期变化.
2.初步了解周期函数、周期、最小正周期的概念,能判断简单的函数的周期.
1
2
目
录
课前环节/预知教材·自主落实主干基础
课堂环节/题点研究·迁移应用融会贯通
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1.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_____________,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______.
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______的正数,那么这个_________就称作函数y=f(x)的最小正周期.
f(x+T)=f(x)
周期
最小
最小正数
微点助解
(1)周期T是一个非零常数,是使函数值重复出现的自变量x的增加量.
(2)周期函数的周期不是唯一的,如果T是函数f(x)的周期,那么nT(n∈N+)也一定是它的周期.
(3)不是所有的周期函数都有最小正周期,如函数f(x)=1是周期函数,但无最小正周期.
[基点训练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)“春去春又回”是周期现象. ( )
(2)某同学每天上数学课的时间是周期现象. ( )
(3)钟表上分针的运动是一个周期现象,其周期为60分钟. ( )
(4)由f(-3+6)=f(-3),可得f(x)的周期为6. ( )
答案:(1)√ (2)× (3)√ (4)×
2.如果钟摆每经过2 s就回到竖直状态,则每经过________s可以再回到最左边位置.
答案:4
解析:回到竖直状态的时间间隔为2 s,即半个周期,而再回到最左边位置的间隔时间,也就是一个周期,所以是4 s.
[典例1] 我们的心跳都是有节奏、有规律的,当心脏跳动时,血压在增加或减小.下表是某人在一分钟内血压p与时间t的对应关系表,通过表中数据来研究血压变化的规律.
题型(一) 周期变化的判断及应用
t/s 5 10 15 20 25 30
p/mmHg 93.35 136.65 115 93.35 136.65 115
t/s 35 40 45 50 55 60
p/mmHg 93.35 136.65 115 93.35 136.65 115
(1)根据上表提供的数据,在平面直角坐标系中作出血压p与时间t的关系的图象;
(2)试说明血压变化的规律.
[解] (1)血压p与时间t的关系的图象如图.
(2)从(1)中图象可以看出,每经过相同的时间间隔T(15 s),血压就会重复出现相同的数值,因此此人血压是周期性变化的.
[方法技巧]
要判断一种现象是否为周期现象,关键是看每隔一段时间,这种现象是否会重复出现,若出现,则为周期现象,否则不是周期现象.
[针对训练]
1.(多选)下列现象是周期现象的是 ( )
A.日出日落 B.潮汐
C.海啸 D.地震
答案:AB
解析:每天日出日落,周期为一天;潮汐是指海水在天体(主要是月球和太阳)引潮力作用下所产生的周期性运动;而海啸和地震是随机现象.
2.造父变星是一类高光度周期性脉动变星,其亮度随时间呈周期性变化.下图为一造父变星的亮度随时间的周期变化图,由图可知此造父变星亮度变化的周期是 ( )
A.5.5天 B.7天
C.14天 D.20天
答案:B
解析:由题图可以看出该造父变星的亮度每经过7天等级相同,所以此造父变星亮度变化的周期是7天.
[典例2] 下列是定义在R上的四个函数图象的一部分,其中不是周期函数的是 ( )
题型(二) 判断函数的周期
[答案] D
[解析] 对于D,x∈(-1,1)时的图象与其他区间图象不同,不是周期函数.
[方法技巧] 确定函数周期的几种方法
观察法 通过列举前几项结果,观察发现其周期并验证
图象法 通过观察函数的图象,根据图象的特征判定并得到周期
定义法 确定非零实数T,通过证明f(x+T)=f(x)对定义域内任意x都成立
[针对训练]
3. 设函数y=f(x),x∈R.若函数y=f(x)为偶函数并且图象关于直线x=a(a≠0)对称,求证:函数y=f(x)为周期函数.
证明:由图象关于直线x=a对称得f(2a-x)=f(x),即f(2a+x)=f(-x).因为f(x)为偶函数,所以f(-x)=f(x),从而f(2a+x)=f(x),所以f(x)是以2a为周期的周期函数.
[典例3] 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(2 022)=________.
题型(三)