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教学设计示例
4.9 函数
的图像
第一课时
(一)教学具准备
直尺、投影仪.
(二)教学目标
掌握由
(三)教学过程
1.设置情境
函数
(
、
、
是常数)广泛应用于物理和工程技术上、例如,物体作简谐振动时,位移
与时间
的关系,交流电中电流强度
与时间
的关系等,都可用这类函数来表示.我们知道,图像是函数的最直观的模型,如何作出这类函数的图像呢?下面我们先从函数
与
的简图的作法学起.(板书课题)—函数
与
的图像.
2.探索研究
(可借助多媒体)
(1)函数
与
的图像的联系
【例1】画出函数
及
(
)的简图.
解:函数
及
的周期均为
,我们先作
上的简图.
列表并描点作图(图1)
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0 |
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0 |
1 |
0 |
-1 |
0 |
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0 |
2 |
0 |
-2 |
0 |
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0 |
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0 |
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0 |
利用这两个函数的周期性,我们可以把它们在
上的简图向左、右分别扩展,从而得到它们的简图.
的图像与
的图像之间有何联系?请一位同学说出
的值域和最值.
生:
的图像可以看做是把
的图像上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变)而得到的.
,
的值域是
,最大值是2,最小值是-2.
师:
的图像与
的图像有何联系?并请你说出
的值域和最值.
生:
的图像可以看做是把
的图像上所有点的纵坐标缩短到原来的
倍,(横坐标不变)而得到的,
,
的值域是
,最大值是
,最小值是
.
师:由例1中
、
与
的图像的联系,我们来探求函数
(
且
)的图像与
的图像之间的联系.
函数
(
且
)的图像可以看做是把
的图像上所有点的纵坐标伸长(当
时)或缩短(当
)到原来的
倍(横坐标不变)而得到,这种变换称为振幅变换,它是由
的变化而引起的,
叫做函数
的振幅.
,
的值域是
,最大值是
,最小值是
.
(2)函数
与
的图像的联系
【例2】作函数
及
的简图.
解:函数
的周期
,因此,我们先来作
时函数的简图.
列表:
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0 |
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0 |
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0 |
1 |
0 |
-1 |
0 |
函数
的周期
,因此,我们先作
时函数的简图.
列表:
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0 |
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0 |
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0 |
1 |
0 |
-1 |
0 |
描点作图(图2)
师:利用函数的周期性,我们可将上面的简图向左、右扩展,得出
,
及
,
的简图.
请同学们观察函数
与
的图像间的联系及
与
的图像间的联系.
生:在函数
,
的图像上,横坐标为
(
)的点的纵坐标同
上横坐标为
的点的纵坐标相等,因此
的图像可以看做是把
的图像上所有点的横坐标缩短到原来的
倍(纵坐标不变)而得到的.
同样,
的图像可以看做把
的图像上所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变)而得到的.
师:由例2中,
、
与
的图像的联系,请你探求函数
(
且
)的图像与
之间在联系.
生:函数
(
且
)的图像,可以看做是把
的图像上所有点的横坐标缩短(当
时)或伸长(当
时)到原来的
倍(纵坐标不变)而得到的.这种变换称为周期变换,它是由
的变化而引起的,
与周期
的关系为
.
3.演练反馈(投影)
1.画出下列函数在长为一周期的闭区间上的简图
(1)
(2)
2.函数
,
的周期是什么?它的图像与正弦曲线有什么联系.
3.说明如何由
;由
参考答案:
1.
2.周期是
,把
的图像上每个点的横坐标伸长
倍(纵坐标不变)即得
的图像.
3.
的图像沿
轴方向压缩
得
的图像(纵坐标不变);把
的图像上纵坐标缩短
倍(横坐标不变),即得
的图像.
4.总结提炼
(1)用“五点法”作
或
的简图时,先要确定周期,再将周期四等份,找出五个关键点:0,
,
,
,
,然后再列表、描点、作光滑曲线连接五个点.
(2)
的图像可以看做是把正弦曲线
图像经过振幅变换而得到.
(3)函数
的图像可以看作是把
实施周期变换而得.
(4)作图时,要注意坐标轴刻度,
轴是实数轴,角一律用弧度制.
(四)板书设计
|
1.函数 例1 联系 2.函数
|
例2 联系 小结:演练反馈 总结提炼 |
(一)教学具准备
直尺、投影仪.
(二)教学目标
1.掌握由
的变化过程,理解由
到
的变换步骤.
2.利用平移、伸缩变换方法,作函数
图像.
(三)教学过程
1.设置情境
师:上节课,我们学习了如何由
的图像通过变换得到
和
的图像,请同学复述一下变换的具体过程.
生:将
的图像通过振幅变换便得到
的图像
将
的图像通过周期变换就得到
的图像
师:今天这节课,我们将继续学习如何由
的图像通过变换手段分别得到
及
的图像,(板书课题:函数
和
的图像)
2.探索研究
(1)如何由
的图像通过变换得到
的图像
【例1】画出函数
,
,
,
的简图
师:由上一节画余弦函数的图像可知,函数
,
的图像可以看做把正弦曲线上所有的点向左平行移动
个单位长度而得到.
同学们能否用类比的方法由
的图像得到
和
的图像.
生:从
的图像向左平移
个单位长度而得到
,即
的图像得到启发,我们只要把正弦曲线上所有的点向左平行移动
个单位长度,就可以得到
的图像,如把正弦曲线上所有的点向右平移
个单位长度,就可以得到
的图像.
函数
,
,
,
在一个周期内的图像如图1所示:(用叠放投影胶片,依次叠放三个函数图像)
师:我们已经学过并且知道
与
图像是一种左、右平移关系,从例1中你能得到
与
的图像之间的联系吗?
生:函数
,
(其中
)的图像可以看做把
的图像上所有的点向左(当
时)或向右(当
时)平行移动
个单位长度而得到的,这种变换叫做平移变换.
(2)如何由
的图像通过变换得到
的图像
【例2】画出函数
,
的简图.
解:函数
的周期
,我们先画出它的长度为一个周期的闭区间上的简图.
列表
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0 |
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0 |
3 |
0 |
-3 |
0 |
描点,连线得图2
利用函数的周期性,我们可以把它在
上的简图向左、右分别扩展,从而得到它的简图.(用依次叠放投影片的方法投影展示上图)
师:函数
,
的图像,可以看作用下面的方法得到:先将
上所有的点向左平移
个单位长度,得到函数
,
的图像;再把后者所有点的横坐标缩短到原来的
倍(纵坐标不变),得到函数
,
的图像;再把所得到图像上所有点的纵坐标伸长到原来的3倍(横坐标不变),从而得到函数
,
的图像.
师:我们已经知道函数
与
是一种延
轴方向上的伸缩变换,从例2中你能得到
与
的图像之间的联系吗?
生:函数
,
(其中
,
)的图像,可以看作用下面的方法得到:先把正弦曲线上所有的点向左(当
时)或向右(当
时)平行移动
个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短(当
时)或伸长(当
时)到原来的
倍(纵坐标不变),再把所得各点的纵坐标伸长(当
时)或缩短(当
时)到原来的
倍(横坐标不变).
我们小结一下上述步骤如下:
师:其步骤流程图如下:
这一过程体现了由简单到复杂,特殊到一般的化归思想.
函数
,
(其中
,
)的简图,可以用类似方法画出.
(3)
、
、
的物理意义
当函数
,
(其中
,
)表示一个振动量时,
就表示这个量振动时离开平衡位置的最大距离,通常称为这个振动的振幅.
往复振动一次所需要的时间
,称为这个振动的周期;单位时间内往复振动的次数
称为振动的频率.
称为相位;
时的相位
称为初相.
3.演练反馈(投影)
(1)要得到函数
图像,只需将
的图像(
)
A.向右平移
B.向左平移
C.向右平移
D.向左平移
(2)函数
的一个周期内图像如图3.
则
的表达式
A.![]()
B.![]()
C.![]()
D.![]()
(3)把函数
的图像向左平移
个单位,再把图像上各点的横坐标压缩为原来的
,所得的解析式为_________.
参考答案:
(1)C.把
右移
,得
(2)D.因为
,又
与
比较知,是其左移
而得,即
(3)变换过程如下:第一步得:
第二步得:
4.总结提炼
(1)了解三角函数图像的变化规律和方法,由
,此步骤只是平移(
,左移
个单位;
,右移
个单位),而由
可由二条思路:
①
即先平移后压缩.
②
即先压缩再平移.
不论哪一条路径,每一次变换都是对一个字母
而言的,如,
的图像向右平移
个单位,得到的应是
,而不是
;又
的图像横坐标扩大到原来的2倍,应是
而不是
.
(2)作函数图像的方法有多种,如描点法,五点作图法,根据奇、偶利用对称法等等,平移、变换法只是诸多作图法中一种,它与五点作图法同样重要,希望大家多练习,掌握变换次序上的技巧.
(四)板书设计
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课题________ 1.如何由 作 例1 2.如何由 作 例2 |
变换法作 演练反馈 总结提炼 |