1、1辽宁省沈阳市第十五中学 2013 年高中数学论文 图形计算器应用能力测试活动学生 利用图形计算器研究函数在学习数学时,难免会遇到不曾遇见的新的知识,这就需要我们充分发挥我们的自主探究能力。利用图形计算器便可以帮助我们自主研究还未接触的新知识,让我们提高学习能力,增加兴趣。研究过程:一发现问题在苏教版数学必修四中“三角函数”这一章节中提到:一般的,由下列函数1, cos kx,cos 2kx,cos 3kx,sin kx,sin 2kx,sin 3kx,中若干个函数的和所得到的函数仍是周期函数。法国数学家傅立叶(J.B.J.Fourier)发现,几乎所有的周期函数都能用这些函数的和(一般为无穷
2、和)来表示。那么,是否是这样呢?书上提供了三个函数,那么我们决定对其进行研究。二进行探究三个函数即,.=,cos-2x., ,h,.=,cos-2x,cos-16x.我们先使用 Excel 做出图像:很显然,这个图像很清晰的显示了图像的性质:函数 的图像夹在两个函数和 的图像之间。但是,具体的性质不能仅凭图像来浅显的说明,而 Excel 的数据2过于庞大,于是我们选择用图形计算器来解决。首先在菜单中选择“图形”在“图形”中输入Y1=,cos-2x,cos-16x.Y2Y3画出图像通过图形计算器,可以推测 Y1=,cos-2x,cos-16x.与 Y2 有交点且有点为3Y1=,cos-2x,co
3、s-16x.图像的最低点,但在图像中可以观察到 Y1 的最低点不与 Y2=,cos-2x.相交,于是我们决定进行探究,是否如我们推测相符?我们先表示出 Y2 的最小值再表示出 Y1=,cos-2x,cos-16x.的最小值那么通过我们的验证,我们的猜测是正确的,且 Y1 的最小值为-1,而根据观察,我们运用求交点功能,得出 Y1=,cos-2x,cos-16x.的最大值为 1那么,一般的,将此函数写为,.=,cos-ax,cos-bx.(a0,b0,a,b 为整数) ,那么它的最大值与最小值是多少呢?我们又画出了 Y1 ,Y1 =,cos-42x,cos-4x.的图像我们发现其最大最小值都为
4、1 与-1再通过 Y1 的图像求值,我们发现,.=,cos-ax,cos-bx.(a 0, b0,a,b 为整数)的最大值与最小值即为 的最大值与最小值但是再通过动态函数,我们写出 Y1=,cos-2x,cos-Ax.时,当 A=11 时,我们通过图像发现其最小值显然不是 Y1 的最小值,于是我们很快发现,,.=,cos-ax,cos-bx.(a0,b0,a,b 为整数)仅当 b 为偶数时,其最大值与最小值为的最大值与最小值5而关于前文所述“一般的,由下列函数1,cos kx,cos 2kx,cos 3kx,sin kx,sin 2kx,sin 3kx,中若干个函数的和所得到的函数仍是周期函数”我们也用动态函数 Y1=,cos-2x,cos-Ax.发现,A 为任何正整数时,函数都为周期函数,且为偶函数 三得出结论一般的,函数,.=,cos-ax,cos-bx.(a0,b0,a, b 为整数)最大值与最小值即为 的最大值与最小值,且其为周期函数,也是偶函数。四发现问题当我们输入 Y1=,cos-2x,cos-32x.得到图像时,我们发现图像为6而如右图情况是何原因,我们任要继续研究。通过以上的探究活动,我们了解,对于新的知识,我们有能力去浅显的了解其一些内容,并且会使用,同时,要学会用多种方法去学习与研究,并且还要有数形结合的思想在。