正弦函数教学设计
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《正弦型函数》教学设计
一、教学目标
1.知识与技能:了解振幅、周期、频率、初相的定义。
掌握振幅变换和相位变换的规律。
2.过程与方法:通过摩天轮认识正弦型函数的相关定义,通过对正弦型函数图像变换的研究,借助几何画板等技术手段,总结正弦型函数图像的变化规律。
通过对探索过程的体验,数形结合的思想;领会从特殊到一般,从具体到抽象的思维方法,从而达到从感性认识到理性认识的飞跃。
3.情感、态度与价值观:通过学习过程培养学生探索与协作的精神,提高合作学习的意识。
二、教学重、难点
1.教学重点:由y=sinx的图象到y=Asin(ωx+φ)的图象变化过程。
2.教学难点:对y=Asin(ωx+φ)的图象的影响规律的发现与概括。
三、学情分析
对函数图象的变换,学生在以前的学习中接触过,如平移中的“左加右减”,“上加下减”这些粗略的有关图象平移的认识,但对于本节中A和ω的作用有的同学理解起来还有一定的难度。
特别是对A和ω规律相异的理解比较有难度。
四、教材分析
三角函数是基本初等函数之一,是中学数学的重要内容。
本节为三角函数图象与性质的重要内容,是一节函数图象探究的重要范例,同样也是提高学生识图、画图、数形结合等能力的一次锻炼。
本节内容是在学生已经理
解振幅变换、相位变换和周期变换的基础上,通过作图、观察、分析、归纳等方法,形成规律,得出从函数
的图象到正弦型函数y=Asin(ωx+φ)图象的变换规律。
观察函数、、、
、图象间的关系,通过对比,探求有关性质以及图象的变换方法。
鼓励学生大胆猜想,将直观问题抽象化,揭示本质,培养学生思维的深刻性。
五、教学方法
引导学生利用“五点作图”法作出有关函数的图像,并且采用了作图、观察、归纳、启发、探究相结合的教学方法,运用现代化多媒体教学手段,进行教学,给学生交流的机会,通过探究形成由特殊到一般的认识过程六、教学过程
(一)创设情境
让学生观察生活中的摩天轮引出正弦型函数振幅、周期、频率、初相相关概念,加强对振幅、周期、频率、初相相关概念进一步认识和记忆.
创设意图:引入实际生活的观览车,使学生了解正弦型图象的大致形状,提高学生的学习兴趣,陶冶学生的情操. (二)建构数学、合作探究
问题1:振幅A变换(其中A>0且A≠1)。
探究
1
1.2sin sin
2
y x y x
==
例在同一坐标系中作函数及的简图(五点法)
1.2sin 1
sin 2
y x y x ==例在同一坐标系中作函数及
的简图(五点法)
1
x
sin x
2sin x
sin 2
x 2
ππ32π
2π0011
-000002
2
-1
10
2
2
-
作图:
伸长为原来的A 倍,得到y=Asinx 的图像;
当0<A <1 时,将y=sinx 的图象沿y 轴方向
缩短为原来的A 倍,得到y=Asinx 的图像。
利用这类函数的周期性,我们把上面的简图向左、向右连续平移⋅⋅⋅ππ4,2就可以得出y =2sin x ,x ∈R ,及y =
2
1
sin x ,x ∈R 的简图. (1)y =2sin x ,x ∈R 的值域是[-2,2]
图象可看作把y =sin x ,x ∈R 上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍 (横坐标不变) 而得 (2)y =
21sin x ,x ∈R 的值域是[-21,2
1] 图象可看作把y =sin x ,x ∈R 上所有点的纵坐标缩短到原来的
2
1
倍 (横坐标不变) 而得 一般地,函数x A y sin =的值域是[]
,,A A -最大值是,最小值是,由此可知,的大小,反映曲线x A y sin =波动幅度的大小。
因此也称为振幅。
师:提示学生利用“五点法”画图。
师:思考正弦函数的“五点作图法”
引导启发学生总结:与y =sin x 的图象作比较:
(1).y =A sin x ,x ∈R(A >0且A ≠1)的图象可以看作把正数曲线上的所有点的纵坐标伸长(A >1)或缩短(0<A <1)到原来的A 倍得到的
(2).它的值域[-A, A] ,最大值是A, 最小值是-A,其中:称为振幅,这一变换称为振幅变换.
然后观察给出的函数能不能利用“五点作图法”作图图像?(给学生一点思考的时间,然后要求学生以小组
的形式展开讨论,最后由小组成员将本小组的讨论结果以投影仪的形式展现给大家,先由学生分析,然后老师根据学生的分析给出正确的结果,并对学生的分析进行不足之处的指导.) 师:一般地y=Asin x 的图象与y =sin x 的图象间具有怎样的关系呢? 先由学生回答然后对重点的地方(伸长或缩短“到”)或字眼进行重点的强调. 同时进行几何画板的演示,动画的形式展现给学生对于A 对图像的影响的效果.最后点明A 的作用. 创设意图:(1)、让学生动手坐标系上演示; (2).通过作图,使学生加强对“五点”法的理解; (3).观察图象间的变换,发现有关性质;
(4). 鼓励学生大胆猜想,培养学生的思维能力;
(5).培养学生由特殊到一般的解决问题方法,以及归纳概括的能力;
(6). 通过运用几何画板演示,增强直观性,帮助学生迅速准确地发现相关的数量关系. 问题2:
和1
例2 在同一坐标系中作函数y=sin2x 的图像x y 2
sin
=x 2x
sin 2x
1
1
-20π
2π
π
32
π
30
4
π2
π
4ππ
1x
x
21sin 2
x
1
1
-30π
2π
2π
2π0
π
2π
3π
4π
缩短为原来的1/ω倍,得到y=sin ωx 的图像;
当0<ω<1 时,将y=sinx 的图象沿x 轴方向
伸长为原来的1/ω倍,得到y=sin ωx 的图像
(1)、函数y =sin2x ,x ∈R 的图象,可看作把y =sinx x ∈R 上所有点的横坐标缩短到原来的2
1
倍(纵坐标不变)而得到的 (2)、函数y =sin
x 2
1
,x ∈R 的图象,可看作把y =sin x ,x ∈R 上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不
变)而得到 师::函数y =sin2x 和y =sin x 与y =2sin x x ∈R ;y =sin x x ∈R 有什么区别? 引导学生发现ω的变化.
师:一般地y =sin ωx 的图象与y =sin x 的图象间具有怎样的关系呢? 先由学生回答然后对重点的地方(伸长或缩短“到”)或字眼(倍)进行重点的强调.
同时进行几何画板的演示,动画的形式展现给学生对于ω对图像的影响的效果.发现ω与伸长或缩短以及与倍的关系.
创设意图:结合例1的形式完成作图. 先由学生展示分析,老师补充说明强调. 通过运用几何画板演示,增强直观性,帮助学生迅速准确地发现相关的数量关系.
问题3:
x
3
x π
+
sin()
3x π
+
x
3
x π
-
sin()
3x π
-
1
1
-0
11
-511473
π
6
π6π3
π3
π02
π
32
ππ
2π
0π
2π
2
π
32
π2753π-
6
π
3
π
6
π3
π3例⎪⎭⎫ ⎝⎛
+=sin πx y ⎪
⎭⎫ ⎝⎛-=3sin πx y 3 在同一坐标系中作函数和的图像
-结论φ:
当ϕ>0时,将y=sinx 的图象向右平移个单位,
就得到y=sin(x+ ϕ)的图像;
当ϕ<0时,将y=sinx 的图象向左平移个单位,
就得到y=sin(x+ ϕ)的图像。
φ
Y=3 sin(2x+π/3)
2x + π/3
x
-π/6 π/12 π/3 7π/12 5π/60 π/2 π
3π/2 2π
0 3 0 -3 0
作函数
⎪⎭
⎫ ⎝⎛
+=32sin 3πx y 例4 的图像,如何变换可由y=sinx 的图像得到此图像
图像变换过程
3倍
y=sinx
y=sin(x+π/3)
y=sin(2x+π/3)
y=3sin(2x+π/3)
横坐标不变
纵坐标伸长到原来的3倍
y=sinx
y=sin2x
y=3sin(2x+π/3)
y=3sin2x
图像变换结论
将y = sinx 的图象变换得到正弦型函数y = A sin (ωx + ϕ)的图象的方法
方法一:
1、向左或向右平移个单位而成;
2、沿x 轴缩短或伸长1/ω倍;φ
3、再沿y 轴缩短或伸长A 倍;1、沿x 轴缩短或伸长1/ω倍;
2、向左或向右平移个单位而成;
方法二:
φ
ω
3、再沿y 轴缩短或伸长A 倍.
(三)、课堂实践:
1.求下列函数的振幅、周期和初相 (1).y=sin(2x-
3
π
) 答:振幅为1,周期为π,初相位-3
π (2).y=5sin(4x+
3
π
)
答:振幅为5,周期为
2π,初相位3
π 2.为了得到函数y=3sin (x-5π)的图像只需把函数y=3sin (x+5
π
)的图像怎么变换即可?
3.正弦函数y=sin3x 的图像经过怎样的变换后变成函数sin 3-
3y x π⎛
⎫
= ⎪⎝
⎭
的图像? 创设意图:通过课堂练习加强学生对所学知识应用能力,同时起到巩固本节课所学习内容的效果. 七、自我反思
1.总结参数A 、ω对函数图象的影响,理解由y=sinx 的图象到y =Asin(ωx +φ)的图象变化过程. 2.数学思想:数形结合、从特殊到一般思想、化归思想。
师:合理的分解内容,对所学内容进行重点总结,帮助学生巩固所学知识,同时为下节课做了铺垫. 八、课后思考
思考
振幅变换中:当A >1 时,图像伸长,
当0<A<1时,图像缩短
(纵向);
周期变换中:当ω>1 时,图像缩短,
当0<ω<1时,图像伸长
(横向)。
教学方法创新:
本课采用自主合作探究的方式对知识进行学习,充分发挥学生的主体地位,在探究的过程中把知识掌握,从分调动了学生的积极性.。