1、第十一课时 三角函数的周期性教学目标:掌握函数的周期性,会求简单函数的最小正周期,掌握正弦函数、余弦函数的周期及求法;渗透数形结合思想,培养辩证唯物主义观点.教学重点:正、余弦函数的周期教学难点:函数的周期性教学过程:由单位圆中的三角函数线可知,正、余弦函数值的变化呈现出周期现象,每当角增加(或减少)2,所得角的终边与原来角的终边相同,故两角的正、余弦函数值也分别相同.即有:sin(2x)sinx,cos(2x)cosx,正弦函数和余弦函数所具有的这种性质称为周期性.一般地,对于函数f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,都有f(xT)f(x),那么函数f(x)就叫做
2、周期函数,非零常数T叫做这个函数的周期.由此可知,2,4,2,4,2k(kZ且k0)都是这两个函数的周期.对于一个周期函数f(x),如果在它所有的周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期.根据上述定义,可知:正弦函数、余弦函数都是周期函数,2k(kZ且k0)都是它的周期,最小正周期是2.以后如果不加特别说明,函数的周期一般都是指最小正周期正切函数是周期函数,且周期T课本P26例1、例2一般地,函数yAsin(x)及yAcos(x)(其中A、为常数,且A0,0)的周期T,函数yAtan (x)的周期T周期函数应注意以下几点:1.式子f(xT)f(x)对定义域中的每一个
3、值都成立.即定义域内任何x,式子都成立.而不能是“一个x”或“某些个x”,另一方面,判断一个函数不是周期函数,只需举一个反例就行了.例如:由于sin()sin,即sin(x)sinx.该式中x取时等式成立,能否断定是sinx的周期呢?不能,因对于其他一些x值该式不一定成立.如x时,sin(x)sinx.例函数ycosx(x0)是周期函数吗?解:不是,举反例,当T2时,令x2,则有cos(x2)cos(22)cos01,但x0,不属于题设的定义域,则x不能取2,故ycosx(x0)不是周期函数.2.式子f(xT)f(T)是对“x”而言.例如,由cos( 2k)cos (kZ),是否可以说cos的
4、周期为2k呢?不能!因为cos( 2k)cos,即coscos (kZ),所以cos的周期是6k,而不是2k(kZ).3.一个函数是周期函数,但它不一定有最小正周期.例如,f(x)a(常数),显然任何一个正数T都是f(x)的周期,由于正数中不存在最小的数,所以周期函数f(x)a无最小正周期.4.设T是f(x)(xR)的周期,那么kT(kZ,且k0)也一定是f(x)的周期,定义规定了T为一个实常数,而不是一个变数;同时也规定了T的取值范围,只要求不为零,不要误认为T一定是的倍数.有许多周期函数的周期中是不含“”的,如下面几例:例1函数ysinx的周期是T2.例2函数ytan2x的周期是T.例3若
5、对于函数yf(x)定义域内的任何x的值,都有f(x1)f(x)成立,则由周期函数的定义可知,函数yf(x)是周期函数,且T1是其周期.例4设f(x)定义在R上,并且对任意的x,有f(x2)f(x3)f(x4).求证:f(x)是周期函数,并找出它的一个周期.证明:f(x2)f(x3)f(x4) f(x3)f(x4)f(x5) 得:f(x2)f(x5) 由得:f(x5)f(x8) f(x2)f(x8)即f(x)f(x6)f(x)为周期函数,一个周期为6.5.周期函数必须是函数,但一定要克服思维定势,认为周期性是三角函数所独有的,实质上我们学过的非周期函数f(x)(如ylog2x,yx,y2x,yx
6、2等等)将其定义域内限制在一个半开半闭区间上,经左右平移,可以延拓变为周期函数,例如将非周期函数yx2(xR)在其定义域R内限制在(1,1,然后将yx2(1x1)的图象左、右平移,可以延拓为最小正周期为2的周期函数f(x)(x2k)2(2k1x2k1),kZ,如图:例已知f(x)x,x(1,1,求定义在R上的一个周期为2的函数g(x),使x(1,1时,g(x)f(x).解:由g(x)的周期性可画出g(x)的图象.如图:对于任意的xR,x一定在周期为2的区间(2n1,2n1内,则x2n(1,1.g(x)g(x2n)f(x2n)x2n,即g(x)评述:(1)要判定f(x)是周期函数,自变量x必须取遍定义域内的每一个值.(2)周期函数是高考中的热点,只有深层次的理解周期函数的意义,才能臻化入境,运用自如.课堂练习:课本P27 练习14课时小结:要初步掌握三角函数的周期性.课后作业:课本P45 习题 1