李國強
在數(shù)學必修4第一章1.4.2節(jié)中求三角函數(shù)周期的例題2(課本34頁)中,開始時總覺得學生有點難理解,當時問了旁邊的學生,學生確實同感。后來必修4學完后,經(jīng)過反思,我對三角函數(shù)求周期的問題也有了進一步的了解與認識?,F(xiàn)在和大家一起分享我的反思過程。
學習三角函數(shù)的圖象后,不難發(fā)現(xiàn)三角函數(shù)值及其圖象具有“周而復始”的變化規(guī)律,如下圖所示的正弦函數(shù)和余弦函數(shù)的圖象y=sinx,x∈R,y∈cosx,x∈R.
通過函數(shù)圖象我們可以觀察到每隔2kπ(k∈Z)個單位,函數(shù)圖象以及函數(shù)值都會重復出現(xiàn),根據(jù)周期函數(shù)的定義知:而對于函數(shù)f(x),如果存在一個非零的常數(shù)T,使得當x取定定義域內的每一個值時,都有f(x+T)=f(x),那么f(x)就是周期函數(shù),而T就是這個函數(shù)的周期,所以正弦函數(shù)和余弦函數(shù)也是周期函數(shù).
三角函數(shù)的周期性是三角函數(shù)最基本、最重要的性質之一。在必修4第一章1.4.2節(jié)中的例題2中就是有關求三角函數(shù)周期的例題。下面是摘自課本原題的一個小題。
課本(必修4)第34頁求下列函數(shù)的周期。
例2 (2) y=sin2x,x∈R,
解:∵sin2(x+π)=sin(2x+2π)=sin2x,
∴由周期函數(shù)的定義可知,原函數(shù)的周期為π
接觸周期函數(shù)的高一學生來說難度有點大。
那么有沒有什么更好的更容易理解的且又符合我們現(xiàn)有的知識水平的解法呢?筆者總結出了以下三種方法.
一、代換法
課本(必修4)34頁求下列函數(shù)的周期。
例2 (2) y=sin2x,x∈R.
解:設u=2x,∴y=sinu.∴由正弦函數(shù)定義可知sin(u+2kπ)=sinu,即sin(2x+2kπ)=sin2x.
對于以上運用的這種解法,緊扣正弦函數(shù)的性質及周期函數(shù)的定義,較好地應用了課本所學的知識,使學生能夠更好地理解和運用課本知識,做到現(xiàn)學現(xiàn)用,能更好地加深印象,同時也符合學生現(xiàn)有的知識水平。不至于讓學生陷入迷惑之中,該種方法較為簡單,它用代換的方法把求類似正弦函數(shù)周期的問題轉化為學生所熟悉的求正弦函數(shù)的周期上。既利于理解又可以加深對三角函數(shù)周期的理解。
同時還可以從周期函數(shù)的定義入手,“對于函數(shù)f(x),如果存在一個非零的常數(shù)T,使得當x取定義域內的每一個值時,都有f(x+T)=f(x),那么f(x)就是周期函數(shù),而T就是這個函數(shù)的周期(解法如下)。
二、定義法
課本(必修4)第34頁求下列函數(shù)的周期。
例2 求y=sin2x,x∈R的周期及最小正周期。
三、公式法
課本(必修4)第34頁求下列函數(shù)的周期。
綜合以上三種方法,我覺得代換法和定義法可能更適合于作為課本例題的解答,因為它能更好地與課本知識、定義相結合,也更能符合我們的實際知識結構。所以在學完整個章節(jié)后我回過頭來想了想當時學習時的困惑,同時在與學生的溝通下我總結了這
幾種方法。這其實就是一種反思的過程,就像我們平時,每做一件事可能我們事先不是很清楚,但事后只要我們努力地去反思,其實很多事情可以做得更好。
(作者單位 福建省石獅石光華僑聯(lián)合中學)