Как доказать что функция является периодической

Исследование функции на периодичность

Разделы: Математика

Цель: обобщить и систематизировать знания учащихся по теме “Периодичность функций”; формировать навыки применения свойств периодической функции, нахождения наименьшего положительного периода функции, построения графиков периодических функций; содействовать повышению интереса к изучению математики; воспитывать наблюдательность, аккуратность.

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, карточки с заданиями, слайды, часы, таблицы орнаментов, элементы народного промысла

“Математика – это то, посредством чего люди управляют природой и собой”
А.Н. Колмогоров

I. Организационный этап.

Проверка готовности учащихся к уроку. Сообщение темы и задач урока.

II. Проверка домашнего задания.

Домашнее задание проверяем по образцам, наиболее сложные моменты обсуждаем.

III. Обобщение и систематизация знаний.

1. Устная фронтальная работа.

1) Сформируйте определение периода функции
2) Назовите наименьший положительный период функций y=sin(x), y=cos(x)
3). Назовите наименьший положительный период функций y=tg(x), y=ctg(x)
4) Докажите с помощью круга верность соотношений:

y=sin(x) = sin(x+360º)
y=cos(x) = cos(x+360º)
y=tg(x) = tg(x+18 0º)
y=ctg(x) = ctg(x+180º)

Как доказать что функция является периодической. Смотреть фото Как доказать что функция является периодической. Смотреть картинку Как доказать что функция является периодической. Картинка про Как доказать что функция является периодической. Фото Как доказать что функция является периодической

tg(x+ π n)=tgx, n € Z
ctg(x+ π n)=ctgx, n € Z

Как доказать что функция является периодической. Смотреть фото Как доказать что функция является периодической. Смотреть картинку Как доказать что функция является периодической. Картинка про Как доказать что функция является периодической. Фото Как доказать что функция является периодической

sin(x+2 π n)=sinx, n € Z
cos(x+2 π n)=cosx, n € Z

5) Как построить график периодической функции?

1) Доказать следующие соотношения

a) sin( 740º ) = sin(2 0º )
b) cos( 54º ) = cos(-1026º)
c) sin(-1000º) = sin( 80º )

2. Доказать, что угол в 540º является одним из периодов функции y= cos(2x)

3. Доказать, что угол в 360º является одним из периодов функции y=tg(x)

a) tg 375º
b) ctg 530º
c) sin 1268º
d) cos (-7363º)

5. Где вы встречались со словами ПЕРИОД, ПЕРИОДИЧНОСТЬ?

Ответы учащихся: Период в музыке – построение, в котором изложено более или менее завершенная музыкальная мысль. Геологический период – часть эры и разделяется на эпохи с периодом от 35 до 90 млн. лет.

Период полураспада радиоактивного вещества. Периодическая дробь. Периодическая печать – печатные издания, появляющиеся в строго определенные сроки. Периодическая система Менделеева.

6. На рисунках изображены части графиков периодических функций. Определите период функции. Определить период функции.

Как доказать что функция является периодической. Смотреть фото Как доказать что функция является периодической. Смотреть картинку Как доказать что функция является периодической. Картинка про Как доказать что функция является периодической. Фото Как доказать что функция является периодической

7. Где в жизни вы встречались с построением повторяющихся элементов?

Ответ учащихся: Элементы орнаментов, народное творчество.

Как доказать что функция является периодической. Смотреть фото Как доказать что функция является периодической. Смотреть картинку Как доказать что функция является периодической. Картинка про Как доказать что функция является периодической. Фото Как доказать что функция является периодической

IV. Коллективное решение задач.

(Решение задач на слайдах.)

Рассмотрим один из способов исследования функции на периодичность.

Задача 1. Найдите наименьший положительный период функции f(x)=1+35>

Решение: Предположим, что Т-период данной функции. Тогда f(x+T)=f(x) для всех x € D(f), т.е.

Положим x=-0,25 получим

Мы получили, что все периоды рассматриваемой функции (если они существуют) находятся среди целых чисел. Выберем среди этих чисел наименьшее положительное число. Это 1. Проверим, не будет ли оно и на самом деле периодом 1.

Так как=при любом Т, то f(x+1)=3<(x+0.25)+1>+1=3+1=f(x), т.е. 1 – период f. Так как 1 – наименьшее из всех целых положительных чисел, то T=1.

Задача 2. Показать, что функция f(x)=cos 2 (x) периодическая и найти её основной период.

Как доказать что функция является периодической. Смотреть фото Как доказать что функция является периодической. Смотреть картинку Как доказать что функция является периодической. Картинка про Как доказать что функция является периодической. Фото Как доказать что функция является периодической

Задача 3. Найдите основной период функции

Допустим Т-период функции, тогда для любого х справедливо соотношение

Как доказать что функция является периодической. Смотреть фото Как доказать что функция является периодической. Смотреть картинку Как доказать что функция является периодической. Картинка про Как доказать что функция является периодической. Фото Как доказать что функция является периодическойsin(1,5Т)+5cos(0,75Т)=5

cosКак доказать что функция является периодической. Смотреть фото Как доказать что функция является периодической. Смотреть картинку Как доказать что функция является периодической. Картинка про Как доказать что функция является периодической. Фото Как доказать что функция является периодической=1

Как доказать что функция является периодической. Смотреть фото Как доказать что функция является периодической. Смотреть картинку Как доказать что функция является периодической. Картинка про Как доказать что функция является периодической. Фото Как доказать что функция является периодической=2 π n, n € Z

T=Как доказать что функция является периодической. Смотреть фото Как доказать что функция является периодической. Смотреть картинку Как доказать что функция является периодической. Картинка про Как доказать что функция является периодической. Фото Как доказать что функция является периодической, n € Z

Выберем из всех “подозрительных” на период чисел Как доказать что функция является периодической. Смотреть фото Как доказать что функция является периодической. Смотреть картинку Как доказать что функция является периодической. Картинка про Как доказать что функция является периодической. Фото Как доказать что функция является периодическойнаименьшее положительное и проверим, является ли оно периодом для f. Это число Как доказать что функция является периодической. Смотреть фото Как доказать что функция является периодической. Смотреть картинку Как доказать что функция является периодической. Картинка про Как доказать что функция является периодической. Фото Как доказать что функция является периодической

f(x+Как доказать что функция является периодической. Смотреть фото Как доказать что функция является периодической. Смотреть картинку Как доказать что функция является периодической. Картинка про Как доказать что функция является периодической. Фото Как доказать что функция является периодической)=sin(1,5x+4 π )+5cos(0,75x+2 π )= sin(1,5x)+5cos(0,75x)=f(x)

Значит Как доказать что функция является периодической. Смотреть фото Как доказать что функция является периодической. Смотреть картинку Как доказать что функция является периодической. Картинка про Как доказать что функция является периодической. Фото Как доказать что функция является периодической– основной период функции f.

Задача 4. Проверим является ли периодической функция f(x)=sin(x)

Пусть Т – период функции f. Тогда для любого х

Если х=0, то sin|Т|=sin0, sin|Т|=0 Т= π n, n € Z.

Предположим. Что при некотором n число π n является периодом

рассматриваемой функции π n>0. Тогда sin| π n+x|=sin|x|

Как доказать что функция является периодической. Смотреть фото Как доказать что функция является периодической. Смотреть картинку Как доказать что функция является периодической. Картинка про Как доказать что функция является периодической. Фото Как доказать что функция является периодической

Отсюда вытекает, что n должно быть одновременно и четным и нечетным числом, а это невозможно. Поэтому данная функция не является периодической.

Задача 5. Проверить, является ли периодической функция

f(x)= Как доказать что функция является периодической. Смотреть фото Как доказать что функция является периодической. Смотреть картинку Как доказать что функция является периодической. Картинка про Как доказать что функция является периодической. Фото Как доказать что функция является периодической

Пусть Т – период f, тогда

Как доказать что функция является периодической. Смотреть фото Как доказать что функция является периодической. Смотреть картинку Как доказать что функция является периодической. Картинка про Как доказать что функция является периодической. Фото Как доказать что функция является периодической, отсюда sinT=0, Т= π n, n € Z. Допустим, что при некотором n число π n действительно является периодом данной функции. Тогда и число 2 π n будет периодом

Как доказать что функция является периодической. Смотреть фото Как доказать что функция является периодической. Смотреть картинку Как доказать что функция является периодической. Картинка про Как доказать что функция является периодической. Фото Как доказать что функция является периодической

Так как числители равны, то равны и их знаменатели, поэтому

Как доказать что функция является периодической. Смотреть фото Как доказать что функция является периодической. Смотреть картинку Как доказать что функция является периодической. Картинка про Как доказать что функция является периодической. Фото Как доказать что функция является периодической

Значит, функция f не периодическая.

Задания для группы 1.

Проверьте является ли функция f периодической и найдите ее основной период (если существует).

Задания для группы 2.

Проверьте является ли функция f периодической и найдите ее основной период (если существует).

Задания для группы 3.

По окончании работы группы презентуют свои решения.

VI. Подведение итогов урока.

Учитель выдаёт учащимся карточки с рисунками и предлагает закрасить часть первого рисунка в соответствии с тем, в каком объёме, как им кажется, они овладели способами исследования функции на периодичность, а в части второго рисунка – в соответствии со своим вкладом в работу на уроке.

VII. Домашнее задание

1). Проверьте, является ли функция f периодической и найдите её основной период (если он существует)

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Мои умения исследовать
функции на периодичность
Мой вклад в работу
на уроке