北师大版数学高一必修4周期现象
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第一章三角函数§1周期现象一、基础过关1.如图所示是一个简谐振动的图像,下列判断正确的是()A.该质点的振动周期为0.7 sB.该质点的振幅为5 cmC.该质点在0.1 s和0.5 s时的振动速度最大D.该质点在0.3 s和0.7 s时的速度为零2.钟表分针的运动是一个周期现象,其周期为60分,现在分针恰好指在2点处,则100分钟后分针指在()A.8点处B.10点处C.11点处D.12点处3.今天是星期一,再过167天是() A.星期天B.星期一C.星期二D.星期三4.设钟摆每经过1.8秒回到原来的位置.在图中钟摆达到最高位置A点时开始计时,经过1分后,钟摆的大致位置是()A.点A处B.点B处C.O、A之间D.O、B之间5.月球围绕地球转,月球到地球的距离随着时间的变化而变化,这种现象是周期现象,那么周期是____.6.游乐场中的摩天轮有8个座舱,每个座舱最多乘4人,每20 min转一圈,估算一下8 h 内最多有____人乘坐过摩天轮.7.已知奇函数y=f(x)(x∈R)且f(x)=f(x+4),f(1)=2,则f(2)+f(3)+f(4)=________. 8.如图,一个质点在平衡位置O点附近振动.如果不计阻力,可将这个振动看作周期运动.它离开O 点向左运动,4秒后第1次经过M 点,再过2秒第2次经过M 点.该质点再过多少时间第4次经过M 点?二、能力提升9.已知函数f (x )=1,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x 为有理数,0,x 为无理数.下列说法正确的是( )A .f (x )是周期函数,g (x )不是周期函数B .f (x )不是周期函数,g (x )是周期函数C .f (x )和g (x )都不是周期函数D .f (x )和g (x )都是周期函数10.若f (x )是R 上周期为5的奇函数,且满足f (1)=1,f (2)=2,则f (3)-f (4)=________.11.函数f (x )对于任意实数x 满足条件f (x +2)=1f (x ),若f (1)=-5,求f (f (5))的值.12.下面是一个古希腊的哲学家、数学家、天文学家毕达哥拉斯的故事:有一次毕达哥拉斯处罚学生,让他来回数在黛安娜神庙的七根柱子(这七根柱子的标号分别为A ,B ,C ,…,G ),如图所示,一直到指出第1 999个数的柱子的标号是哪一个才能够停止.你能帮助这名学生尽快结束这个处罚吗? A B C D E F G 1 2 3 4 5 6 7 13 12 11 10 9 8 14 15 16 17 18 19 25 24 23 22 21 20 … … … … … … … … … … … … 三、探究与拓展13.对于实数x ,符号[x ]表示不超过x 的最大整数,例如[π]=3,[-1.08]=-2,定义函数{x }=x -[x ],则下列命题中正确的是( )A .函数{x }的最大值为1B .方程{x }=12有且仅有一个解C .函数{x }是周期函数D .函数{x }是增函数答案1.B 2.B 3.A 4.D 5.一月 6.768 7.-28.解 设由O 到A 所需时间为x ,则第一次经过M 点的时间2x +(x -1)=4,得x =53,要使质点第4次经过M 点,经过的路程正好为一个周期,所以再过T =203秒第4次经过M 点.9.D 10.-111.解 由已知f (x +4)=1f (x +2)=f (x ),∴f (x )是周期为4的函数. ∵f (5)=f (1)=-5, ∴f (f (5))=f (-5)=f (-1)=1f (-1+2)=1f (1)=-15.12.解 通过观察可发现规律:数“2,3,4,…,1 997,1 998,1 999”按标号为“B ,C ,D ,E ,F ,G ,F ,E ,D ,C ,B ,A ”这12个字母循环出现,因此周期是12.先把1去掉,(1 999-1)÷12=166……6,因此第1 999个数的柱子的标号与第167个周期的第6个数的标号相同,故数到第1 999个数的柱子的标号是G . 13.C。
1.1 周期现象【创设情境,揭示课题】借助多媒体让学生观看钱塘江发生潮汐壮观现象,大约在每一昼夜的时间里,潮水会涨落两次,这种现象就是我们今天要学到的周期现象。
请同学们观察实物时钟,引导学生发现时钟变化中有周期现象吗?[取出一个钟表,实际操作]我们发现钟表上的时针、分针和秒针每经过一周就会重复,这也是一种周期现象。
旋转方向顺时针,逆时针均包含周期现象(为任意角的学习做铺垫),我们这节课要研究的主要内容就是周期现象与周期函数。
(显示课题) 【探究新知】1.我们已经知道,潮汐、钟表都是一种周期现象,请同学们仔细观察钱塘江潮的场景,注意波浪是怎样变化的?可见,波浪每隔一段时间会重复出现,这也是一种周期现象。
请你举出生活中存在周期现象的例子。
(单摆运动、四季变化等)一、周期现象2.那么我们怎样从数学的角度研究周期现象呢?教师引导学生自主学习课本P3—P4的相关内容,并思考回答下列问题:1)“散点图”?[观察潮汐现象数学方法:采集数据观察某港口某一天水深h与时间的对应表→在坐标系描出散点图→给出周期的数学符号H(t+24)=h(t) ]2)图1-1中横坐标和纵坐标分别表示什么?3)如何理解图1-1中的“H/m”和“t/h”?4)对于周期函数的定义,你的理解是怎样?以上问题都由学生来回答,教师加以点拨并总结:周期函数定义的理解要掌握三个条件,即存在不为0的常数T;x必须是定义域内的任意值;H(t+T)=H(t)。
二、周期概念1)已知函数f(x)是R上的周期为5的周期函数,且f(1)=2005,求f(11)略解:f(11)=f(6+5)=f(6)=f(1+5)=f(1)=20052)已知奇函数f(x)是R上的函数,且f(1)=2,f(x+3)=f(x),求f(8)略解:f(8)=f(2+2×3)=f(2)=f(-1+3)=f(-1)=-f(1)=-23)已知函数f(x)满足对定义域内的任意x,均存在非零常数T,使得f(x+T)=f(x)。