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)

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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 xA,都有 x+TA,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,xR),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,
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.
2.函数 的最小正周期是 ( )
A. B. C. D.
1
题 3.若函数 f(x)(xR)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】
4.函数 的最小正周期为 ( )
A. B. C. D.
5.函数 的最小正周期为 ( )
A. B. C. D.
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)+By=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
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)(xR)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
时, ,求 的值.
【变式探究】
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.
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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