110 年度師資培育之大學數學領域教學研究中心
多樣性數學素養課程與多元選修課程設計研究計畫─Manim 融入課程範例研發
教師:賴政泓
課程名稱 正弦函數𝑦 = sin𝑥的平移 設計理念
(使用時機、
學習目標等)
本課程的設計理念是讓學生能知道正弦函數平移的幾何圖象,
並討論與函數𝑦 = sin(𝑥 − ℎ) + 𝑘的關係:
(1) 鉛直平移,(2) 水平平移。
學習單內容(教學例題、教學活動等)
首先,我們先看到動畫先畫出兩個函數𝑦 = sin𝑥和𝑦 = sin𝑥 + 3。讓我們先觀察兩圖形中,當 給定𝑥坐標時,兩函數圖形對應的點之平移關係。
【任務 1】觀察函數𝑦 = sin𝑥和𝑦 = sin𝑥 + 3,試回答下列問題。
(1) 已知𝑃1(−𝜋, 0)在函數𝑦 = sin𝑥,則函數𝑦 = sin𝑥 + 3上的點𝑄1的坐標為𝑄1(−𝜋, _________)。
(2) 已知𝑃2(𝜋
2, 1)在函數𝑦 = sin𝑥,則函數𝑦 = sin𝑥 + 3上的點𝑄2的坐標為𝑄2(𝜋
2, _________)。
(3) 已知𝑃(𝑎, 𝑏)在函數𝑦 = sin𝑥,則函數𝑦 = sin𝑥 + 3上的點𝑄的坐標為𝑄(_______ , _______)。
結論:
𝑦 = sin𝑥的圖形向________平移________個單位,可得𝑦 = sin𝑥 + 3的圖形。
答案:(1)3,(2) 4,(3) 𝑄(𝑎, 𝑏 + 3),結論:上,3。
【任務 2】觀察函數𝑦 = sin𝑥和𝑦 = sin𝑥 − 4,試回答下列問題。
(1) 已知𝑃1(−𝜋
2, −1)在函數𝑦 = sin𝑥,則函數𝑦 = sin𝑥 − 4上的點𝑄1的坐標為𝑄1(−𝜋
2, _________)。
(2) 已知𝑃2(𝜋
2, 1)在函數𝑦 = sin𝑥,則函數𝑦 = sin𝑥 − 4上的點𝑄2的坐標為𝑄2(𝜋
2, _________)。
(3) 已知𝑃(𝑎, 𝑏)在函數𝑦 = sin𝑥,則函數𝑦 = sin𝑥 − 4上的點𝑄的坐標為𝑄(_______ , _______)。
結論:
𝑦 = sin𝑥的圖形向________平移________個單位,可得𝑦 = sin𝑥 − 4的圖形。
答案:(1)−5,(2) −3,(3) 𝑄(𝑎, 𝑏 − 4) ,結論:下,4。
動手畫看看:
下圖為函數𝑦 = sin𝑥,試在圖上畫出函數𝑦 = sin𝑥 + 2和𝑦 = sin𝑥 − 3的圖形。
答案:
【任務 3】觀察函數𝑦 = sin𝑥和𝑦 = sin (𝑥 − 2),試回答下列問題。
(1) 已知𝑃1(−𝜋, 0)在函數𝑦 = sin𝑥,則函數𝑦 = sin (𝑥 − 2)上的點𝑄1的坐標為 𝑄1(−𝜋 + 2, _________)。
(2) 已知𝑃2(−𝜋
2, −1)在函數𝑦 = sin𝑥,則函數𝑦 = sin (𝑥 − 2)上的點𝑄2的坐標 為𝑄2(−𝜋
2+ 2, _________)。
(3) 已知𝑃(𝑎, 𝑏)在函數𝑦 = sin𝑥,則函數𝑦 = sin (𝑥 − 2)上的點𝑄的坐標為 𝑄(_______ , _______)。
結論:
𝑦 = sin𝑥的圖形向________平移________個單位,可得𝑦 = sin (𝑥 − 2)的圖形。
答案:(1)0,(2) −1,(3) 𝑄(𝑎 + 2, 𝑏) ,結論:右,2。
【任務 4】觀察函數𝑦 = sin𝑥和𝑦 = sin (𝑥 + 3),試回答下列問題。
(1) 已知𝑃1(−𝜋, 0)在函數𝑦 = sin𝑥,則函數𝑦 = sin (𝑥 + 3)上的點𝑄1的坐標為 𝑄1(−𝜋 − 3, _________)。
(2) 已知𝑃2(𝜋
2, 1)在函數𝑦 = sin𝑥,則函數𝑦 = sin (𝑥 + 3)上的點𝑄2的坐標 為𝑄2(𝜋
2− 3, _________)。
(3) 已知𝑃(𝑎, 𝑏)在函數𝑦 = sin𝑥,則函數𝑦 = sin (𝑥 + 3)上的點𝑄的坐標為 𝑄(_______ , _______)。
結論:
𝑦 = sin𝑥的圖形向________平移________個單位,可得𝑦 = sin (𝑥 + 3)的圖形。
答案:(1)0,(2) 1,(3) 𝑄(𝑎 − 3, 𝑏) ,結論:左,3。
動手畫看看:
下圖為函數𝑦 = sin𝑥,試在圖上畫出函數𝑦 = sin (𝑥 +𝜋
2)和𝑦 = sin (𝑥 − 𝜋)的圖形。
答案:
教學指引(問題答案、教學提醒等)
∗ 建議本課程在影片撥放的同時,老師透過影片同步講解。對應點的平移,讓學生連結到圖形的 平移。
∗ 本影片分為「鉛直平移」和「水平平移」兩部分。建議在第一個部分講解完後,讓學生再看一 次影片搭配填寫學習單,並檢討動手畫看看的練習。之後,再繼續第二部分的影片內容。