7.3.1三角函数的周期性-【新教材】苏教版(2019)高中数学必修第一册教学案(学生版+教师版)
编号:045 课题:§7.3.1 三角函数的周期性
目标要求
1. 理解并掌握函数的周期性;
2. 会求正弦函数、余弦函数的周期;
3. 会利用函数的周期求值;
4. 掌握函数周期性的综合应用问题.
重点难点
重点:利用函数的周期求值;
难点:函数周期性的综合应用.
教学过程
基础知识点
1.函数的周期性
(1)周期函数:设函数 y=f(x)的定义域为 A,如果存在一个非零常数 T,使得对于任
意的 x∈A,都有 x+T∈A,并且 f(x+T)=f(x),那么函数 f(x)就叫作周期函数,非零
常数 T叫作这个函数的周期.
(2)最小正周期:如果在周期函数 f(x)的所有周期中存在一个最小的________,那么这个最小
的正数就叫作 f(x)的最小正周期.
(3)本质:函数值随着自变量的取值周期性出现相同的函数值.
(4)应用:函数的周期性是函数的重要性质,是高考中常见的考查知识点,在生活中也有很多
的应用.
【思考】
周期函数都有最小正周期吗?
提示:周期函数不一定存在最小正周期.例如,对于常数函数 f(x)=c(c为常数,x∈R),所有非
零实数 T都是它的周期,而最小正周期是不存在的,所以常数函数没有最小正周期.
2.正、余弦函数的周期
一般地,函数 y=Asin(ωx+φ)及 y=Acos(ωx+φ)(其中 A,ω,φ为常数,
且A≠0,ω>0)的周期为______.
【思考】 当函数 y=Asin(ωx+φ)中,ω<0 时,函数的周期是多少?
【课前基础演练】
题 1.(多选)下列命题正确的是 ( )
A.若 ,则 是函数 的一个周期.
B.若存在正数 T,使 f(x+T)=-f(x),则函数 f(x)的周期为 2T.
C. 是函数 的一个周期.
D.周期函数的周期只有唯一一个.
题 2.函数 的最小正周期是 ( )
A. B. C. D.
1
题 3.若函数 f(x)(x∈R)的图象如图所示.
则该函数的周期为 ( )
A.1 B.2 C.2.5 D.5
关键能力·合作学习
类型一 求三角函数的周期(数学运算)
【题组训练】
题 4.函数 的最小正周期为 ( )
A. B. C. D.
题 5.函数 的最小正周期为 ( )
A. B. C. D.
题 6.函数 的最小正周期为______________.
【解题策略】
求三角函数周期的方法
(1)定义法:找一个非零常数 T,使得定义域内的每一个 x,都有 f(x+T)=f(x),
那么这个函数的周期为 T.
(2)公式法:将函数化为 y=Asin(ωx+φ)+B或y=Acos(ωx+φ)+B的形式,再利用 求得.
(3)图象法:利用变换的方法或作出函数的图象,通过观察得到周期.
【补偿训练】
题 7.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 ( )
2
题 8.函数 的最小正周期为________.
【拓展延伸】根据周期函数定义求周期
(1)若函数 y=f(x)(x∈R)的图象关于 x=a,x=b(b>a)都对称,则 f(x)是周期函数且 2(b-a)是它
的一个周期.
(2)已知 f(x+a)=-f(x)(a>0),由定义可证得 f(x)为周期函数,2a是它的一个周期.
(3)若 ,则 f(x)为周期函数,2a是它的一个周期.
【拓展训练】
题 9.已知 ,求证:f(x)是周期函数,并求出它的一个周期.
题 10.已知函数 f(x)( )满足 f(n+2)=f(n+1)-f(n),求证:f(x)是周期函数,并求出它的
一个周期.
类型二 利用函数的周期性求值(逻辑推理、数学运算)
【典例 11】定义在 上的函数 f(x)既是偶函数又是周期函数,若 f(x)的最小正周期是 π,且
当 时, ,求 的值.
【变式探究】
题 12. 定义在 上的函数 f(x)既是奇函数又是周期函数,若 f(x)的最小正周期是 π,且当
时, ,求 的值.
题 13. 定义在 上的函数 f(x)既是偶函数又是周期函数,若 f(x)的最小正周期是 π,且当
时, ,求 的值.
类型三 函数周期性的综合应用(逻辑推理)
【典例 14】设函数 f(x)( )是以 2 为周期的函数,且 x∈[0,2]时,f(x)=(x-1)2.
(1)求 f(3);
(2)当 x∈[2,4]时,求 f(x)的解析式.
3
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