例说中学数学中的周期问题
2020-08-31董晓莉
数学大世界·下旬刊 2020年7期
董晓莉


在现实生活中,存在周而复始、循环往复的现象,这种周而复始的性质我们称之为周期性,具有这样性质的函数叫周期函数。周期性具有简单、和谐、对称等数学美,也蕴含着等价变换和数形结合的重要数学思想方法。因此,我们要十分重视周期问题,充分利用好周期的属性,帮助我们去分析问题和解决问题。下面例说中学数学中的周期问题,期望能够起到抛砖引玉的作用。
一、周期函数的定义、教学及作用
1.周期函数的定义
对于函数f(x),如果存在一个常数T(T=0),使得当自变量x取定义域内的任意一个值时,都有f(x+T)=f(x),那么函数f(x)就是周期函数,非零常数T称作这个函数的周期。对于一个周期函数f(x),如果在它所有的周期中存在一个最小的正数,那么这个最小的正数就叫作f(x)的最小正周期。在周期函数的定义中我们要注意两个地方,一是对任意的自变量x,恒等式f(x+T)=f(x)都应该成立;二是并不是所有周期函数都有最小正周期。
2.周期函数的教学
在高中数学教学中,周期的定义是在三角函数这一章中出现的,这主要是因为三角函数是刻画圆周运动的数学模型,“周而复始”的基本特征蕴含在三角函数的性质之中。课本通过探究和观察三角函数的图像,使学生先直观理解,再抽象掌握周期性及周期的定义,然后学会简单的三角函数的周期求法,因此,教材的安排就显得合情合理了。在此基础上,为今后利用周期性去解决一些实际问题创造了必要条件。……
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