高中 数学 动手操作活动 挑战难度 三角函数的图像与性质

正切曲线的单调区间的记录与整理

正切曲线 · 单调区间 · 数形结合

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围绕「三角函数的图像与性质」中的重要内容,通过 正切曲线 研究 单调区间,得出可以复现的结论。

配套虚拟仿真:正切曲线的单调区间的记录与整理(虚拟探究)

围绕「三角函数的图像与性质」中的重要内容,通过 正切曲线 研究 单调区间,得出可以复现的结论。

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探究目的

  • 学会使用细沙与量杯、圆规测算并记录 正切曲线 的 单调区间。
  • 会用数形结合研究 正切曲线 的 单调区间,知道如何设置对照与重复测算。
  • 理解并归纳:正弦函数的最小正周期是 2π。

数学原理

正弦函数的最小正周期是 2π。

函数 y = A sin(ωx + φ) 的振幅是 |A|。

本实验以数形结合为基础,只改变一个因素、保持其他条件相同,通过比较不同条件下 单调区间 的变化来猜想并验证规律。

关键关系式 / 结论 T = 2π / ω

学具准备

细沙与量杯
圆规
剪刀
弹簧
直尺
正多边形纸片

探究步骤

1

准备学具

按探究要求选取并检查学具:细沙与量杯、圆规、剪刀、弹簧,确认齐全可用。

2

提出猜想

先根据已有经验对 正切曲线 的 单调区间 作出猜想,说明猜想的依据。

3

设计对照

确定要研究的变量(如 操作的方式),设计"只改变一个因素、其他条件相同"的对照方案。

4

动手探究

按方案操作,改变研究的条件,测算并记录 正切曲线 的 单调区间 的变化情况。

5

重复测算

每种条件至少重复 3 次,把结果整理到表格中,保证结论可靠。

6

归纳规律

比较不同条件下 单调区间 的差异,必要时画出图形或图像,找出其中的规律。

7

得出结论

结合原理写出结论,并分析可能影响结果的因素。

探究结果

探究过程中 正切曲线 的 单调区间 的变化可以稳定地测算出来,多次操作结果接近。

探究结论

结论

通过探究可以归纳出:正弦函数的最小正周期是 2π。

注意事项

请遵守以下操作与安全要求

数据要完整记录,异常值应说明取舍理由,不能随意剔除。

涉及弹簧、小球等模型时注意放置稳固,防止滑落。

使用圆规、剪刀时注意针尖和刀口方向,不要对着自己或同学。

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