高中 数学 动手操作活动 挑战难度 三角函数的图像与性质

用函数与方程求正切曲线的振幅

正切曲线 · 振幅 · 函数与方程

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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 振幅,得出可以复现的结论。

配套虚拟仿真:用函数与方程求正切曲线的振幅(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 振幅,得出可以复现的结论。

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探究目的

  • 学会使用小球与轨道、坐标纸测算并记录 正切曲线 的 振幅。
  • 会用函数与方程研究 正切曲线 的 振幅,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|。

本实验以函数与方程为基础,只改变一个因素、保持其他条件相同,通过比较不同条件下 振幅 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

小球与轨道
坐标纸
圆规
几何画板
骰子
直尺

探究步骤

1

准备学具

按探究要求选取并检查学具:小球与轨道、坐标纸、圆规、几何画板,确认齐全可用。

2

提出猜想

先根据已有经验对 正切曲线 的 振幅 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 图形的形状),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 振幅 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 振幅 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 振幅 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

涉及弹簧、小球等模型时注意放置稳固,防止滑落。

使用计算器或几何画板前先确认精度设置,避免因四舍五入得出错误结论。

作图时用铅笔轻画,保留必要的辅助线便于检查。

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