资源简介 7.3.1 三角函数的周期性课标要求 1.理解周期函数、最小正周期的定义. 2.会求正、余弦函数和正切函数的周期. 3.能够判断实际问题中的周期.【引入】 生活中,大家知道月亮圆了又缺,缺了又圆这一周而复始的自然现象,通过前面的学习,我们又知道从角到角的三角函数值都有周而复始的现象,那么你知道这一现象反映的是函数的什么性质吗?带着这个问题,我们一起开始今天的学习吧.INCLUDEPICTURE"S60.TIF" INCLUDEPICTURE "D:\\贺\\6.3\\苏教数学word\\S60.TIF" \* MERGEFORMATINET一、周期函数的概念探究 (1)单摆运动、时钟的圆周运动、四季变化等,都具有周期性变化的规律.若今天是星期三,从明天算起,则第167天是星期几? (2)已知函数y=f(x),x∈R的部分图象如图,则函数图象每相隔多少个单位重复出现? (3)由三角函数线知,正弦、余弦、正切函数值的变化呈现出周期现象.对于正弦函数f(x)=sin x,存在常数T≠0,对 x∈R,都有f(x+T)=f(x),即sin(x+T)=sin x,你能找出常数T的一个具体值吗? 【知识梳理】1.函数的周期性设函数y=f(x)的定义域为A,如果存在一个________________,使得对于任意的x∈A,都有x+T∈A,并且________________,那么函数f(x)就叫作周期函数.________________叫作这个函数的周期.2.最小正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,这个最小的正数就叫作f(x)的________________.3.正弦函数和余弦函数的最小正周期为________,正切函数的最小正周期为________.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________,函数y=Atan(ωx+φ)(其中A,ω,φ为常数,且A≠0,ω>0)的周期为________.注意点:(1)关键词“任意的x”体现了对定义域中每一个值都得成立;(2)周期函数的周期不唯一,任何T的非零整数倍都是函数的周期;(3)特别地,有的周期函数没有最小正周期,如函数f(x)=1(x∈R),任何一个非零实数都是它的周期,但此函数没有最小正周期;(4)若不加特殊说明,一般求三角函数的周期就是求最小正周期.例1 已知函数f(x)的定义域为R,周期为100,试用定义证明f(2x)的周期为50. 思维升华 (1)周期本质:把定义域内任一个x值换成x+T(T≠0),其函数值不变.(2)利用周期定义,由f(x)的周期为T,即可推证出f(ax+b)(a≠0)的周期为.训练1 已知函数f(x)(x∈R)的周期为50,求证f的周期为100. 二、三角函数的周期的计算例2 (链接教材P195例2)求函数f(x)=sin 3x的周期. 思维升华 求三角函数周期的方法(1)定义法:利用周期函数的定义求解.(2)公式法:①对形如y=Asin(ωx+φ)或y=Acos (ωx+φ)(A,ω,φ是常数,A≠0,ω>0)的函数,T=.②对形如y=Atan(ωx+φ)(A,ω,φ是常数,A≠0,ω>0)的函数,T=.(3)图象法:由函数的图象观察得到周期.训练2 (链接教材P196练习第2题)求下列函数的周期:(1)y=2cos 3x;(2)y=sin;(3)y=tan 5x. 三、周期函数在实际中的应用例3 (链接教材P195例1)若单摆中小球相对静止位置的位移x(cm)随时间t(s)的变化而周期性地变化,如图所示,请回答下列问题:(1)单摆运动的周期是多少?(2)从O点算起,到曲线上的哪一点表示完成了一次往复运动?如从A点算起呢?(3)当t=11 s时,单摆小球相对于静止位置的位移是多少? 思维升华 根据函数关系对应的图象,首先确定函数的周期,然后再利用周期解决问题.训练3 一机械振动中,某质点离开平衡位置的位移x(cm)与时间t(s)之间的函数关系如图所示.INCLUDEPICTURE"S62.TIF" INCLUDEPICTURE "D:\\贺\\6.3\\苏教数学word\\S62.TIF" \* MERGEFORMATINET(1)求该函数的周期;(2)求当t=25.5 s时,该质点离开平衡位置的位移. 【课堂达标】1.函数f(x)=sin的最小正周期为( )A.4π B.3πC.2π D.π2.下列函数中,周期为的是( )A.y=cos B.y=sin 2xC.y=cos D.y=cos (-4x)3.函数y=sin是( )A.周期为π的奇函数B.周期为π的偶函数C.周期为2π的奇函数D.周期为2π的偶函数4.(链接教材P196练习第3题)设k>0,若函数f(x)=tan的最小正周期为,则k=________.7.3.1 三角函数的周期性探究 (1)提示 因为周期T=7,又167=23×7+6,所以第167天是星期二.(2)提示 每相隔1个单位重复出现.(3)提示 2π(答案不唯一,2kπ(k≠0,k∈Z)即可).知识梳理1.非零的常数T f(x+T)=f(x) 非零常数T2.最小正周期3.2π π 例1 证明 法一 ∵f(x+100)=f(x),x∈R,∴用2x代替上式中的x仍成立,即f(2x+100)=f(2x),即f[2(x+50)]=f(2x).∴f(2x)的周期为50.法二 设f(2x)的周期为T,则有f[2(x+T)]=f(2x),即f(2x+2T)=f(2x),令u=2x,即f(u+2T)=f(u),由于f(u)的周期为100,∴2T=100,即T=50.训练1 证明 ∵f(x+50)=f(x),x∈R,∴用x代替上式中的x,有f,即f,故f的周期为100.例2 解 法一(公式法) ∵f(x)=sin 3x,∴f(x)的周期为T=.法二(定义法) 设f(x)的周期为T,则f(x+T)=f(x),即sin 3(x+T)=sin 3x,即sin(3x+3T)=sin 3x,令3x=u,则sin(u+3T)=sin u,由于y=sin u的周期为2π,∴3T=2π,即T=.训练2 解 (1)T=.(2)T==6π.(3)T=.例3 解 (1)从图象可以看出,单摆运动的周期是0.4 s.(2)若从O点算起,则到曲线上的D点表示完成了一次往复运动;若从A点算起,则到曲线上的E点表示完成了一次往复运动.(3)11=0.2+0.4×27,所以小球经过11 s相对于静止位置的位移是0 cm.训练3 解 (1)由函数图象可知,该函数的周期T=4.5-0.5=4(s).(2)设x=f(t),∵函数f(t)的周期为4 s,∴f(25.5)=f(6×4+1.5)=f(1.5)=-3,∴当t=25.5 s时,质点离开平衡位置的位移为-3 cm.]课堂达标1.A [T==4π.]2.D [y=cos (-4x)=cos 4x,T=.]3.D [因为y=sin=cos x,所以该函数是周期为2π的偶函数.]4.3 [T=,∴k=3.](共47张PPT)第7章 7.3 三角函数的图象和性质7.3.1 三角函数的周期性课标要求1.理解周期函数、最小正周期的定义.2.会求正、余弦函数和正切函数的周期.3.能够判断实际问题中的周期.引入生活中,大家知道月亮圆了又缺,缺了又圆这一周而复始的自然现象,通过前面的学习,我们又知道从角到角的三角函数值都有周而复始的现象,那么你知道这一现象反映的是函数的什么性质吗?带着这个问题,我们一起开始今天的学习吧.课时精练一、周期函数的概念二、三角函数的周期的计算三、周期函数在实际中的应用课堂达标内容索引周期函数的概念一探究 (1)单摆运动、时钟的圆周运动、四季变化等,都具有周期性变化的规律.若今天是星期三,从明天算起,则第167天是星期几?提示 因为周期T=7,又167=23×7+6,所以第167天是星期二.(2)已知函数y=f(x),x∈R的部分图象如图,则函数图象每相隔多少个单位重复出现?提示 每相隔1个单位重复出现.(3)由三角函数线知,正弦、余弦、正切函数值的变化呈现出周期现象.对于正弦函数f(x)=sin x,存在常数T≠0,对 x∈R,都有f(x+T)=f(x),即sin(x+T)=sin x,你能找出常数T的一个具体值吗?提示 2π(答案不唯一,2kπ(k≠0,k∈Z)即可).1.函数的周期性设函数y=f(x)的定义域为A,如果存在一个______________,使得对于任意的x∈A,都有x+T∈A,并且________________________,那么函数f(x)就叫作周期函数.____________ 叫作这个函数的周期.知识梳理非零的常数Tf(x+T)=f(x)非零常数T2.最小正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,这个最小的正数就叫作f(x)的____________.最小正周期2ππ注意点:(1)关键词“任意的x”体现了对定义域中每一个值都得成立;(2)周期函数的周期不唯一,任何T的非零整数倍都是函数的周期;(3)特别地,有的周期函数没有最小正周期,如函数f(x)=1(x∈R),任何一个非零实数都是它的周期,但此函数没有最小正周期;(4)若不加特殊说明,一般求三角函数的周期就是求最小正周期.例1已知函数f(x)的定义域为R,周期为100,试用定义证明f(2x)的周期为50.法一 ∵f(x+100)=f(x),x∈R,∴用2x代替上式中的x仍成立,即f(2x+100)=f(2x),即f[2(x+50)]=f(2x).∴f(2x)的周期为50.法二 设f(2x)的周期为T,则有f[2(x+T)]=f(2x),即f(2x+2T)=f(2x),令u=2x,即f(u+2T)=f(u),由于f(u)的周期为100,∴2T=100,即T=50.思维升华训练1∵f(x+50)=f(x),x∈R,三角函数的周期的计算二例2(链接教材P195例2)求函数f(x)=sin 3x的周期.法一(公式法) ∵f(x)=sin 3x,思维升华(链接教材P196练习第2题)求下列函数的周期:训练2周期函数在实际中的应用三例3(链接教材P195例1)若单摆中小球相对静止位置的位移x(cm)随时间t(s)的变化而周期性地变化,如图所示,请回答下列问题:(1)单摆运动的周期是多少?(2)从O点算起,到曲线上的哪一点表示完成了一次往复运动?如从A点算起呢?(1)从图象可以看出,单摆运动的周期是0.4 s.(2)若从O点算起,则到曲线上的D点表示完成了一次往复运动;若从A点算起,则到曲线上的E点表示完成了一次往复运动.(3)当t=11 s时,单摆小球相对于静止位置的位移是多少?11=0.2+0.4×27,所以小球经过11 s相对于静止位置的位移是0 cm.思维升华根据函数关系对应的图象,首先确定函数的周期,然后再利用周期解决问题.训练3一机械振动中,某质点离开平衡位置的位移x(cm)与时间t(s)之间的函数关系如图所示.(1)求该函数的周期;(1)由函数图象可知,该函数的周期T=4.5-0.5=4(s).(2)求当t=25.5 s时,该质点离开平衡位置的位移.(2)设x=f(t),∵函数f(t)的周期为4 s,∴f(25.5)=f(6×4+1.5)=f(1.5)=-3,∴当t=25.5 s时,质点离开平衡位置的位移为-3 cm.【课堂达标】A.4π B.3π C.2π D.π√√√A.周期为π的奇函数 B.周期为π的偶函数C.周期为2π的奇函数 D.周期为2π的偶函数3【课时精练】√√A.±1 B.1 C.±2 D.2√√4.函数f(x)是定义在R上的周期为4的奇函数,且f(-3)=-3,则f(99)等于A.3 B.-3 C.0 D.-1∵T=4,∴f(99)=f(24×4+3)=f(3)=-f(-3)=3.√5.(多选)下列命题中不正确的有A.存在函数f(x)定义域中的某个自变量x0,使f(x0+T)=f(x0),则f(x)为周期函数B.存在常数T,使得对f(x)定义域内任意x,都满足f(x+T)=f(x),则f(x)为周期函数C.周期函数可能没有最小正周期D.周期函数的周期是唯一的√√可知f(x+T)=f(x)对定义域内的任意一个x都成立,且T≠0,故A,B不正确;如常数函数f(x)=1,x∈R,显然是周期函数,但它没有最小正周期,故C正确;若T为函数f(x)的周期,则f(x+2T)=f((x+T)+T)=f(x+T)=f(x),所以2T也是周期,故D不正确.由题意知2π·A=3π,π7.写出一个最小正周期为3的函数:__________________________.09.求下列函数的周期:(1)∵y=cos|x|=cos x,∴周期T=2π.10.已知弹簧振子相对平衡位置的位移x(单位:cm)与时间t(单位:s)之间的函数关系如图所示.(1)由图象可知,该函数的周期为4 s.(1)求该函数的周期;(2)求t=10.5 s时弹簧振子相对平衡位置的位移.(2)设位移与时间的函数关系为x=f(t),由T=4,所以f(10.5)=f(2.5+2×4)=f(2.5)=-8(cm).故t=10.5 s时弹簧振子相对平衡位置的位移为-8 cm.11.设函数f(x)(x∈R)满足f(-x)=f(x),f(x+2)=f(x),则函数y=f(x)的图象可能是由f(-x)=f(x),则f(x)是偶函数,图象关于y轴对称,排除A,C;√由f(x+2)=f(x),则f(x)的周期为2,排除D.12.函数f(x)=sin 2x+tan x的最小正周期为√又因为g(x)的最小正周期为2π,√课时精练45 三角函数的周期性(分值:100分)单选题每小题5分,共35分;多选题每小题6分,共6分.一、基础巩固1.函数f(x)=2cos x,x∈R的最小正周期为 ( )12 42.若函数f(x)=tan与函数g(x)=sin的最小正周期相同,则ω等于 ( )±1 1±2 23.音叉由钢质或铝合金材料所制成,由两个振动臂(叉臂)和一个叉柄组成(如图1),各种音叉可因其质量和叉臂长短、粗细不同而在振动时发出不同频率的纯音.敲击如图1所示的音叉时,在一定时间内,音叉上点P离开平衡位置的位移y与时间t的函数关系为y=sin ωt(ω>0).图2是该函数在一个周期内的图象,根据图中数据可确定ω的值为 ( )200 400200π 400π4.函数f(x)是定义在R上的周期为4的奇函数,且f(-3)=-3,则f(99)等于 ( )3 -30 -15.(多选)下列命题中不正确的有 ( )存在函数f(x)定义域中的某个自变量x0,使f(x0+T)=f(x0),则f(x)为周期函数存在常数T,使得对f(x)定义域内任意x,都满足f(x+T)=f(x),则f(x)为周期函数周期函数可能没有最小正周期周期函数的周期是唯一的6.已知函数y=(A>0)的最小正周期为3π,则函数y=3cos[(2A-1)x-π]的最小正周期为 . 7.写出一个最小正周期为3的函数: . 8.若电流I(单位:A)与时间t(单位:s)之间的函数关系如图所示,则函数的最小正周期为 ,当t=s时的电流为 A. 9.(13分)求下列函数的周期:(1)y=cos|x|;(2)y=2sin;(3)y=1-2cosx.10.(15分)已知弹簧振子相对平衡位置的位移x(单位:cm)与时间t(单位:s)之间的函数关系如图所示.(1)求该函数的周期;(2)求t=10.5 s时弹簧振子相对平衡位置的位移.二、综合运用11.设函数f(x)(x∈R)满足f(-x)=f(x),f(x+2)=f(x),则函数y=f(x)的图象可能是 ( )A BC D12.函数f(x)=sin 2x+tan x的最小正周期为 ( )π 2π13.(16分)已知函数f(x)=cos.(1)判断f的奇偶性;(2)若函数g(x)的最小正周期是2π,且当x∈时,g(x)=f,求关于x的方程g(x)=的解集.三、创新拓展14.干支纪年历法(农历),是屹立于世界民族之林的科学历法之一,与国际公历历法并存.黄帝时期,就有了使用六十花甲子的干支纪年历法.干支是天干和地支的总称,把干支顺序相配正好六十为一周期,周而复始,循环记录.甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸十个符号叫天干;子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二个符号叫地支.受此周期律的启发,可以求得函数f(x)=sin+cos 3x的最小正周期为 ( )15π 12π6π 4π课时精练45 三角函数的周期性1.D [由题意T==4.]2.A [因为函数f(x)=tan与函数g(x)=sin的最小正周期相同,因此=,所以ω=±1.]3.D [由题图可得,T=4×=,即=,则ω=400π.故选D.]4.A [∵T=4,∴f(99)=f(24×4+3)=f(3)=-f(-3)=3.]5.ABD [由周期函数的定义,可知f(x+T)=f(x)对定义域内的任意一个x都成立,且T≠0,故A,B不正确;如常数函数f(x)=1,x∈R,显然是周期函数,但它没有最小正周期,故C正确;若T为函数f(x)的周期,则f(x+2T)=f((x+T)+T)=f(x+T)=f(x),所以2T也是周期,故D不正确.]6.π [由题意知2π·A=3π,∴A=,∴2A-1=2,∴y=3cos[(2A-1)x-π]=3cos(2x-π)的最小正周期为T=π.]7.f(x)=sinx(答案不唯一) [由正弦型函数的最小正周期T==3,得|ω|=,所以这个函数可以是f(x)=sinx.(注:其他答案合理均可.)]8. 0 [由图象,可知该函数的最小正周期是.设I=f(t),由函数的最小正周期是,可知f=f=f=0,故t= s时的电流是0 A.]9.解 (1)∵y=cos|x|=cos x,∴周期T=2π.(2)∵=4π,∴y=2sin的周期为4π.(3)∵=4,∴y=1-2cosx的周期为4.10.解 (1)由图象可知,该函数的周期为4 s.(2)设位移与时间的函数关系为x=f(t),由T=4,所以f(10.5)=f(2.5+2×4)=f(2.5)=-8(cm).故t=10.5 s时弹簧振子相对平衡位置的位移为-8 cm.11.B [由f(-x)=f(x),则f(x)是偶函数,图象关于y轴对称,排除A,C;由f(x+2)=f(x),则f(x)的周期为2,排除D.]12.C [因为函数y=sin 2x的最小正周期为=π,函数y=tan x的最小正周期为π,且f(x+π)=sin 2(x+π)+tan(x+π)=sin(2x+2π)+tan x=sin 2x+tan x=f(x),所以函数f(x)的最小正周期为π.]13.解 (1)f=cos=cos=-sin 2x.令F(x)=f=-sin 2x,由于F(-x)=-sin(-2x)=sin 2x=-F(x),所以F(x)是奇函数,即f是奇函数.(2)当 x∈时,g(x)=f=cos.因为x+∈,所以由g(x)=,解得x+=-或x+=,即x=-或-.又因为g(x)的最小正周期为2π,所以g(x)=的解集为.14.C [由天干为10个,地支为12个,其周期为其公倍数60,故可得y=sin的周期T1=3π,y=cos 3x的周期T2=π,T1,T2的最小公倍数为6π,故f(x)的最小正周期为6π.] 展开更多...... 收起↑ 资源列表 7.3.1 三角函数的周期性.doc 7.3.1 三角函数的周期性.pptx 课时精练45 三角函数的周期性.docx