课堂导学
三点剖析
1.周期函数与周期的意义
【例1】 走路时,我们的手臂自然地随步伐周期性地摆动,那么,手臂的周期摆动满足什么规律呢?
解:如右图,以ON代表手臂的垂直位置,当手臂摆动到OP位置,设θ=∠PON为摆动的幅角,而y为P点离开直线ON的水平距离,r为手臂的长度,根据初中平面几何知识可知:y=rsinθ.
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实际生活中有许多呈周期性变化的规律,比如:月亮的圆缺;年,月,日,星期的记时;海水的涨落,这些都是呈周期性变化的.
各个击破
类题演练 1
时钟钟摆的摆动呈什么规律,根据你平时的观察用文字叙述一下.
答案:钟表的钟摆呈周期性变化,它从最低点摆向右,再回到最低点,再摆向左,又回到最低点.完成一个周期.
变式提升 1
举出你生活中常见的具有周期性的实例.
答案:转动的车轮、月亮的圆缺、星期记时、红绿灯的变换.
2.求函数的周期
【例2】 已知函数y=f(x)满足f(x+2)=f(x-2),求证:函数y=f(x)的周期为4.
证明:令x-2=t,则x=t+2,于是由f(x+2)=f(x-2),得f(t)=f[(t+2)+2]=f(t+4).
由周期函数的定义知:函数y=f(x)的周期为4.
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证明周期函数最常用的是定义,此类问题中常用换元法,把括号内的代数式看作整体,用新的自变量代替,再按定义求解.
类题演练 2
判断函数y=lgx是否是周期函数?如果是,求出它的一个周期.
解:取定义域内一个值x0=1.由于f(x0+T)=lg(x0+T)=lg(1+T)≠lg1(T>0的常数),于是f(x)=lgx不是周期函数.
变式提升 2
已知定义在实数集上的函数f(x)始终满足f(x+2)=-f(x).
判断y=f(x)是否是周期函数.若是周期函数,求出它的一个周期.
解:∵f(x+4)=f[2+(x+2)]=-f(x+2)
=-[-f(x)]=f(x),
∴f(x)是周期函数,且周期是4.
3.判断函数是否具有周期性
【例3】 求下列函数的周期:(1)y=sin2x;(2)y=2sin(2x-).