高一数学教案:《函数图象对称性与周期性的关联》教学设计
【教学目标】:
1.掌握特殊到一般的分析方法:学会从特殊化中发现性质结论,再证明一般化性质结论.
2.更好地认知建构数学知识的过程:能从自己已有的数学知识和认知经验出发,经过思考研究,得出新的数学结论.
3.训练抽象能力,提高目标推理能力.
重点:掌握研究抽象问题的一种方法.
难点:周期性的代数推导.
【回顾复习】(提问式复习)
提问:奇、偶函数有什么特点?(图象特点、代数表达式)
进一步提问,更一般的关于x=a或M(a,0)对称的代数表达式是什么呢?
【引申问题】
刚才说的函数图象都是一条对称轴或一个对称点的问题。那么我们是否可以引申问题呢?学生积极思考提出想法,进而引申出新的问题:
两条对称轴(两线)、一条对称轴一个对称中心(一点一线)、两个对称中心(两点)
从中选取一个问题(如:两线)具体化,提出思考:
定义在R上的偶函数的图象关于x=1对称,那么会具有什么样的性质呢?
【迁移问题】
一般结论1:设是定义在上的函数,其图像关于直线和对称,探究的性质.(学生讨论研究,自行展示研究结果)
一般结论2:是定义在上的函数,其图像关于点中心对称,且其图像关于直线对称,探究的性质
(学生讨论研究,自行展示研究结果)
一般结论3:
设是定义在上的函数,其图像关于点和()对称,的周期(类比,留作课后思考)
【解决问题】
1.定义在R上的偶函数,其图象关于x=2对称,当时,,则当时,.
2.已知是偶函数,是奇函数,且,则。
【小结】
本讲展示了解决一些抽象数学问题的研究方法:先特殊化(如本讲先具体化函数图象),再从特殊情形中找到结论性质,再加以严格的推理证明。另一方面,也诠释了数学知识构建的过程,即通过已有知识和经验,经过思考和研究得出新的数学结论性质.
一名优秀的教师就要对每一课堂负责,教师要准备好教案,这是教师的任务之一。教案可以让学生更容易听懂所讲的内容,帮助教师缓解教学的压力,提高教学质量。那么如何写好我们的教案呢?小编收集并整理了“高一数学《单位圆的对称性与诱导公式》教案”,希望对您的工作和生活有所帮助。
高一数学《单位圆的对称性与诱导公式》教案
【学习目标】
1、感受数学探索的成功感,提高学习数学的兴趣;
2、经历诱导公式的探索过程,感悟由未知到已知、复杂到简单的数学转化思想。
3、能借助单位圆的对称性理解记忆诱导公式,能用诱导公式进行简单应用。
【学习重点】三角函数的诱导公式的理解与应用
【学习难点】诱导公式的推导及灵活运用
【知识链接】(1)单位圆中任意角α的正弦、余弦的定义
(2)对称性:已知点P(x,y),那么,点P关于x轴、y轴、原点对称的点坐标
【学习过程】
一、预习自学
阅读书第19页——20页内容,通过对-α、π-α、π+α、2π-α、α的终边与单位圆的交点的对称性规律的探究,结合单位圆中任意角的正弦、余弦的定义,从中自我发现归纳出三角函数的诱导公式,并写出下列关系:
(1)-407[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式与407[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式的正弦函数、余弦函数关系
(2)角407[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式与角407[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式的正弦函数、余弦函数关系
(3)角407[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式与角407[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式的正弦函数、余弦函数关系
(4)角407[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式与角407[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式的正弦函数、余弦函数关系
二、合作探究
探究1、求下列函数值,思考你用到了哪些三角函数诱导公式?试总结一下求任意角的三角函数值的过程与方法。
(1)407[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式(2)407[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式(3)sin(-1650°);
探究2:化简:407[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式407[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式(先逐个化简)
探究3、利用单位圆求满足407[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式的角的集合。
三、学习小结
(1)你能说说化任意角的正(余)弦函数为锐角正(余)弦函数的一般思路吗?
(2)本节学习涉及到什么数学思想方法?
(3)我的疑惑有
【达标检测】
1、在单位圆中,角α的终边与单位圆交于点P(-407[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式,407[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式),
则sin(-α)=;cos(α±π)=;cos(π-α)=
2.求下列函数值:
(1)sin(407[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式)=;(2)cos210=
3、若cosα=-1/2,则α的集合S=
一名优秀的教师就要对每一课堂负责,高中教师要准备好教案为之后的教学做准备。教案可以让学生们充分体会到学习的快乐,使高中教师有一个简单易懂的教学思路。关于好的高中教案要怎么样去写呢?为此,小编从网络上为大家精心整理了《高一数学《单位圆的对称性与诱导公式二》教案》,欢迎您参考,希望对您有所助益!
高一数学《单位圆的对称性与诱导公式二》教案
【学习目标】
1、理解408[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式(二)的正余弦函数的关系的推导,并熟记诱导公式;
2、能用诱导公式进行简单的应用。
【学习重点】三角函数的诱导公式的理解与应用
【学习难点】诱导公式的推导及灵活运用
【学习过程】一、预习自学
阅读书第21页——23页练习部分以前内容,通过对408[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式(二)终边与单位圆的交点的对称性规律的探究,结合单位圆中任意角的正弦、余弦的定义,从中自我发现归纳出三角函数的诱导公式,并写出下列关系:
(1)408[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式(二)的正弦函数、余弦函数关系
(2)408[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式(二)正弦函数、余弦函数关系
二、合作探究
探究1、已知408[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式(二)分别求下列的值:
(1)408[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式(二)(2)408[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式(二)(3)408[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式(二)(4)408[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式(二)(5)408[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式(二)
探究2:
求下列函数值,思考你用到了哪些三角函数诱导公式?试总结一下求任意角的三角函数值的过程与方法。
(1)408[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式(二)(2)408[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式(二)
(3)408[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式(二)
探究3、化简:408[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式(二)408[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式(二)(先逐个化简,再代值)
三、学习小结
(1)说说将任意角的正(余)弦函数转化为锐角正(余)弦函数的一般思路:
(2)我的疑惑:
【达标检测】
1、在单位圆中,角α的终边与单位圆交于点P(-408[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式(二),408[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式(二)),
则sinα=;cos(408[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式(二))=;cos(408[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式(二)-α)=
2.已知sin(π+α)=408[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式(二),则sin(-3π+α)=
3、408[导学案]wbr4.4单位圆的对称性与诱导公式(二)
2.7函数的周期性
——函数的周期性不仅存在于三角函数中,在其它函数或者数列中“突然”出现的周期性问题更能考查你的功底和灵活性,本讲重点复习一般函数的周期性问题
一.明确复习目标
1.理解函数周期性的概念,会用定义判定函数的周期;
2.理解函数的周期性与图象的对称性之间的关系,会运用函数的周期性处理一些简单问题。
二、建构知识网络
1.函数的周期性定义:
若T为非零常数,对于定义域内的任一x,使恒成立,则f(x)叫做周期函数,T叫做这个函数的一个周期。
周期函数定义域必是无界的
2.若T是周期,则kT(k≠0,k∈Z)也是周期,所有周期中最小的正数叫最小正周期。一般所说的周期是指函数的最小正周期。
周期函数并非所都有最小正周期。如常函数f(x)=C;
3.若函数f(x)对定义域内的任意x满足:f(x+a)=f(x-a),则2a为函数f(x)的周期。
(若f(x)满足f(a+x)=f(a-x)则f(x)的图象以x=a为图象的对称轴,应注意二者的区别)
4.若函数f(x)图象有两条对称轴x=a和x=b,(ab),则2(b-a)是f(x)的一个周期
5.若函数f(x)图象有两个对称中心(a,0),(b,0)(ab),则2(b-a)是f(x)的一个周期。(证一证)
6.若函数f(x)有一条对称轴x=a和一个对称中心(b,0)(ab),则4(b-a)是f(x)的周期。
举例:y=sinx,等.
三.双基题目练练手
1.f(x)是定义在R上的以3为周期的偶函数,且f(1)=0,则方程f(x)=0在区间(0,6)内解的个数的最小值是()
A.5B.4C.3D.2
2.若函数y=f(x)是周期为2的奇函数,且当x∈(0,1)时f(x)=x+1,则f(π)的值为()
A.π-5B.5-πC.4-πD.π-4
3.是偶函数,且为奇函数,则f(1992)=
4.设存在常数p0,使,则的一个周期是,f(px)的一个正周期是;
5.数列中
简答精讲:1、B;2、A;3、993;因(-1,0)是中心,x=0是对称轴,则周期是4;4、,;5、;由已知,周期为6。
四.经典例题做一做
【例1】已知f(x)是以2为周期的偶函数,且当x∈(0,1)时,f(x)=x+1.求f(x)在(1,2)上的解析式。
解法1:(从解析式入手,由奇偶性结合周期性,将要求区间上问题转化为已知解析式的区间上。)
∵x∈(1,2),则-x∈(-2,-1),
∴2-x∈(0,1),∵T=2,是偶函数
∴f(x)=f(-x)=f(2-x)=2-x+1=3-x.
x∈(1,2).
解法2(从图象入手也可解决,且较直观)f(x)=f(x+2)
如图:x∈(0,1),f(x)=x+1.∵是偶函数
∴x∈(-1,0)时f(x)=f(-x)=-x+1.
又周期为2,x∈(1,2)时x-2∈(-1,0)
∴f(x)=f(x-2)=-(x-2)+1=3-x.
提炼方法:1.解题体现了化归转化的思想,即把未知的(1,2)上向已知的(0,1)上转化;
2.用好数形结合,对解题很有帮助.
【例2】f(x)的定义域是R,且f(x+2)[1-f(x)]=1+f(x),若f(0)=2008,求f(2008)的值。
解:
周期为8,
法二:依次计算f(2、4、6、8)知周期为8,须再验证。
方法提炼:
1.求周期只需要弄出一个常数;
2.注意既得关系式的连续使用.
【例3】若函数在R上是奇函数,且在上是增函数,且.
①求的周期;
②证明f(x)的图象关于点(2k,0)中心对称;关于直线x=2k+1轴对称,(k∈Z);
③讨论f(x)在(1,2)上的单调性;
解:①由已知f(x)=-f(x+2)=f(x+2+2)=f(x+4),故周期T=4.
②设P(x,y)是图象上任意一点,则y=f(x),且P关于点(2k,0)对称的点为P1(4k-x,-y).P关于直线x=2k+1对称的点为P2(4k+2-x,y).
∵f(4k-x)=f(-x)=-f(x)=-y,∴点P1在图象上,图象关于点(2k,0)对称.
又f(x)是奇函数,f(x+2)=-f(x)=f(-x)
∴f(4k+2-x)=f(2-x)=f(x)=y,∴点P2在图象上,图象关于直线2k+1对称.
③设1x1x22,则-2-x2-x1-1,02-x22-x11.
∵f(x)在(-1,0)上递增,∴f(2-x1)f(2-x2)……(*)
又f(x+2)=-f(x)=f(-x)∴f(2-x1)=f(x1),f(2-x2)=f(x2).
(*)为f(x2)f(x1),f(x)在(1,2)上是减函数.
提炼方法:总结解周期性、单调性及图象对称性的方法。
【研究.欣赏】已知函数y=f(x)是定义在R上的周期函数,周期T=5,函数y=f(x)(-1≤x≤1)是奇函数.又知y=f(x)在[0,1]上是一次函数,在[1,4]上是二次函数,且在x=2时函数取得最小值-5.
①证明:;②求的解析式;
③求在上的解析式.
解:∵是以为周期的周期函数,且在[-1,1]上是奇函数,∴,∴.
②当时,由题意可设,
由得,∴,
∴.
③∵是奇函数,∴,
又知在上是一次函数,∴可设,而,
∴,∴当时,,
从而时,,故时,.
∴当时,有,∴.
当时,,
∴
∴.
五.提炼总结以为师
1.函数的周期性及有关概念;
2.用周期的定义求函数的周期;
3.函数的周期性与图象的对称性之间的关系;
同步练习2.7函数的周期性
【选择题】
1.f(x)是定义在R上的奇函数,它的最小正周期为T,则f(-)的值为
A.0B.C.TD.-
2.(2004天津)定义在R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x∈[0,]时,f(x)=sinx,则f()的值为
A.-B.C.-D.
【填空题】
3.设是定义在上,以2为周期的周期函数,且为偶函数,在区间[2,3]上,=,则=
4.已知函数f(x)是偶函数,且等式f(4+x)=f(4-x),对一切实数x成立,写出f(x)的一个最小正周
5.对任意x∈R,f(x)=f(x-1)+f(x+1)且f(0)=6,f(4)=3,则f(69)=
6.设f(x)定义在R上的偶函数,且,又当x∈(0,3]时,f(x)=2x,则f(2007)=。
答案提示:1、A;由f()=f(-+T)=f(-)=-f(),知f()=0.(或取特殊函数f(x)=sinx)
2、D;f()=f(-2π)=f(-)=f()=sin=.
3、;4、8;
5、f(x-1)=f(x)-f(x+1),∴f(x)=f(x+1)-f(x+2)=f(x+2)-f(x+3)-f(x+2)=-f(x+3)
∴f(x)=-f(x+3)=f(x+6).周期是6;f(69)=f(3)=f(-3)=-f(-3+3)=-6
6、,周期T=6,F(2007)=f(3)=6
【解答题】
7.设函数f(x)的最小正周期为2002,并且f(1001+x)=f(1001-x)对一切x∈R均成立,试讨论f(x)的奇偶性.
解:∵周期是2002,∴f(2002+x)=f(x),
又由f(1001+x)=f(1001-x)得f(2002-x)=f(x)
∴对任意的x都有f(x)=f(2002-x)=f(-x),f(x)是偶函数.
8.设f(x)为定义在实数集上周期为2的函数,且为偶函数,已知x∈[2,3]时f(x)=x,求x∈[-2,0]时f(x)的解析式。
分析:由T=2可得x∈[-2,-1]和x∈[0,1]时的解析式;再由奇偶性可得[-1,0]上的解析式。
解:因为函数f(x)是T=2的周期函数,所以f(x+2)=f(x).
又由于f(x)为偶函数,故
所以解析式为
9.设f(x)是定义在(-∞,+∞)上的函数,对一切x∈R均有f(x)+f(x+2)=0,当-1x≤1时,f(x)=2x-1,求当1x≤3时,函数f(x)的解析式。
思路分析:∵f(x)+f(x+2)=0∴f(x)=-f(x+2)
∵该式对一切x∈R成立,
∴以x-2代x得:f(x-2)=-f[(x-2)+2]=-f(x)
当1x≤3时,-1x-2≤1,∴f(x-2)=2(x-2)-1=2x-5
∴f(x)=-f(x-2)=-2x+5,∴f(x)=-2x+5(1x≤3)
评注:在化归过程中,一方面要转化自变量到已知解析式的定义域,另一方面要保持对应的函数值有一定关系。在化归过程中还体现了整体思想。
10.(2005广东)设函数在上满足,f(7-x)=f(7+x),且在闭区间[0,7]上,只有f(1)=f(3)=0。
(Ⅰ)试判断函数y=f(x)的奇偶性;
(Ⅱ)试求方程f(x)=0在闭区间[-2005,2005]上的根的个数,并证明你的结论.
解:由得即
由已知易得,所以,而,从而且
故函数是非奇非偶函数;
(II)由
,从而知函数的周期为
当时,,由已知,又,则
∴当时,只有
∴方程=0在一个周期内只有两个解
而函数在闭区间[-2005,2005]共含有401个周期,所以方程=0在闭区间[-2005,2005]共含有802个解
【探索题】对于k∈Z,用Ik表示区间(2k-1,2k+1]。已知x∈Ik时,f(x)=(x-2k)2,
(1)当k∈N*时,求集合Mk={a|使方程f(x)=ax在Ik上有两个不相等的实根的a的值}
(2)并讨论f(x)的周期性。
解:y=f(x)图像就是将y=x2(x∈(-1,1])向右平移2k个单位所得,其中k∈N
设y1=f(x),y2=ax,由集合Mk可知,若a∈M,则函数y1=f(x)与y2=ax图像有两个交点,即当x=2k+1时,0<y2≤1
∴0<a≤
∴Mk={a|0<a≤,k∈N},即Mk=(0,]
对任意
,
所以f(x)是2为周期的周期函数。
思路点拔:化简集合,弄清图像变换规律,数形结合求解;周期性的的讨论注要是看你运用定义的意识和能力
文章来源:http://m.jab88.com/j/18482.html
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