内容正文:
北师大必修二第一章第一节(教资面试8分钟教案)
一、题目
§1 周期变化
二、教学目标
数学抽象:通过生活实例和具体函数案例,抽象出周期函数、周期、最小正周期的概念。
逻辑推理:能够判断一个函数是否为周期函数,能从函数图象特征中归纳出周期变化的代数表达。
数学建模:能够识别身边的周期现象,并用周期函数刻画实际生活中的周期变化。
直观想象:通过观察函数图象的特征(以相同间隔不断重复出现),建立对周期变化的直观感知。
三、教学重难点
教学重点:周期函数及周期的概念。
教学难点:从具体的函数图象和实例中抽象出周期函数的定义,理解“对定义域内任意x,都有f(x+T)=f(x)”的含义。
四、课时引入(约1.5分钟)
师:同学们,请大家想一想,在我们日常生活和自然界中,有哪些现象是重复出现的?
(学生回答:四季更替、日出日落、钟表指针转动、潮起潮落等)
师:非常好!这些现象都有一个共同的特点——周而复始、重复出现。钟表上的时针每经过12小时运行一周,分针每经过1小时运行一周;太阳每天东升西落;春夏秋冬循环往复。这种以相同间隔重复出现的现象,在数学上我们称之为——周期现象。
师:那么,我们如何用数学的语言来刻画这种“周而复始”的变化呢?今天我们就来学习《周期变化》。
五、教授新课(约4分钟)
(一)从实例到函数——水车问题
师:请看屏幕。这是一个水车的示意图。水车上点P到水面的距离为y,假设水车匀速转动,每经过时间t,点P又回到原来的位置。
师:那么,y随时间t的变化有什么特点?
生:每经过时间t,y会取相同的值。
师:对!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。这说明,周期变化可以用函数来刻画。
(二)从图象到定义——两个典型函数
师:下面我们来看两个具体的函数例子。
例1:讨论函数 f(x)=(−1)[x]的图象和性质。
(回顾:[x]表示不超过x的最大整数)
师:当[x]为偶数时,f(x)=1;当[x]为奇数时,f(x)=-1。请大家观察这个函数的图象(展示图象),它有什么特征?
生:图象是一小段图象以相同的间隔不断重复出现。
师:从代数的角度看,对自变量x的任意一个值,每增加2,函数值保持不变,即:f(x+2)=f(x)
例2:讨论函数 f(x)=x−[x]的图象和性质。
师:观察它的图象(展示图象),我们同样发现:对任意一个实数x,每增加1,函数值保持不变,即:f(x+1)=f(x)
(三)抽象概括——周期函数的定义
师:观察这两个例子,它们有什么共同特征?
生:都存在一个固定的数,使得自变量增加这个数后,函数值不变。
师:非常好!一般地,对于函数 y=f(x),x∈D,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。
师:如果所有周期中存在一个最小的正数,就称为最小正周期。
六、课时练习(约1分钟)
判断以下说法是否正确:
函数 f(x)=(−1)[x]的周期是2。( ✓ )
周期函数的周期只有一个。( ✗ ——周期不止一个,如例2中任何一个非零整数都是周期)
“某交通路口每次绿灯通过的车辆数”是周期现象。( ✗ ——不是周期现象)
七、课时总结(约1分钟)
师:今天这节课,我们学习了:
周期现象:以相同间隔重复出现的现象。
周期函数的定义:存在非零常数T,使 f(x+T)=f(x)对定义域内任意x成立。周期与最小正周期:周期可以不唯一,最小的正周期称为最小正周期。
师:周期变化在数学和生活中无处不在。从今天起,希望同学们能用数学的眼光去观察身边“周而复始”的现象!
八、作业布置
书面作业:课本P4练习题第1、2题。
思考题:请列举生活中的一个周期现象,并尝试说明它的周期是多少。
预习:预习下一节内容,思考周期函数在三角函数中会有怎样的应用。
九、板书设计
§1 周期变化
一、周期现象:以相同间隔重复出现的现象
二、周期函数
定义:存在非零常数T,使 f(x+T)=f(x)
例1:f(x)=(-1)[x],T=2
例2:f(x)=x-[x],T=1
三、周期与最小正周期
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