内容正文:
7.3 正切函数的图象与性质
课程内容标准
学科素养凝练
1.能借助正切函数的定义画出正切函数的图象.
2.借助正切函数的图象,理解正切函数在区间eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),\f(π,2)))上的性质.
通过正切函数的图象研究正切函数的性质,提升数学直观及数学抽象素养.
1. 正切函数的图象及特征
(1)y=tan x,x∈R且x≠eq \f(π,2)+kπ,k∈Z的图象如下图,正切函数的图象称为正切曲线.
(2)正切曲线的特征:
正切曲线是由被相互平行的直线x=eq \f(π,2)+kπ,k∈Z所隔开的无穷多支曲线组成的.这些直线叫作正切曲线各支的 渐近线 .
2.正切函数的性质
函数
y=tan x
定义域
值域
R
续表
周期性
是周期函数,周期为kπ(k∈Z,k≠0),最小正周期为π
奇偶性
由tan(-x)=-tan x,可知正切函数是 奇函数 ,正切曲线关于原点对称,(kπ,0),k∈Z都是它的对称中心
单调性
在每一个区间eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,2)+kπ,\f(π,2)+kπ)),k∈Z上单调递增
1.判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里画“√”,错误的画“×”.
(1)正切函数为定义域上的增函数.
( )
(2)正切函数存在闭区间[a,b],使y=tan x是递增的.
( )
(3)若x是第一象限的角,则y=tan x是增函数.
( )
(4)正切函数y=tan x的对称中心为(kπ,0)k∈Z.
( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×
2.函数f(x)=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,4)))的单调递增区间为
( C )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(kπ-\f(π,2),kπ+\f(π,2))),k∈Z
B.(kπ,kπ+π),k∈Z
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(kπ-\f(3π,4),kπ+\f(π,4))),k∈Z
D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(kπ-\f(π,4),kπ+\f(3π,4))),k∈Z
3.(教材P62练习2改编)函数y=tan 2x的定义域为 ________ ,最小正周期为 ______ .
eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\co1(x≠\f(kπ,2)))+\f(π,4),k∈Z)) eq \f(π,2) [由正切函数的定义知,若使y=tan 2x有意义,则2x≠kπ+eq \f(π,2),k∈Z.解得x≠eq \f(kπ,2)+eq \f(π,4),k∈Z,最小正周期为eq \f(π,2).]
探究一 正切函数的图象及应用
[知能解读] 要想由y=f(x)的图象得到y=f(|x|)及y=|f(x)|的图象,可利用图象中的对称变换法完成.只需作出y=f(x)(x≥0)的图象,令其关于y轴对称即可得到y=f(|x|)(x≤0)的图象;同理只要作出y=f(x)的图象,令图象“上不动,下翻上”即可得到y=|f(x)|的图象.
利用正切函数的图象作出y=|tan x|的图象,并写出使y=eq \r(3)的x的集合.
解 ∵当x∈eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(kπ-\f(π,2),kπ))时,y=tan x≤0,
当x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(kπ,kπ+\f(π,2)))时,y=tan x>0,
∴y=|tan x|=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(-tan x,x∈\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(kπ-\f(π,2),kπ)),k∈Z,,tan x,x∈\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(kπ,kπ+\f(π,2))),k∈Z.))
图象如图所示.
使y=eq \r(3)的x的集合为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\co1(x=kπ±\f(π,3))),k∈Z)).
[方法总结] 作正切函数的图象时,可以先画一个周期的图象,再把这一图象向左、右平移.从而得到正切函数的图象.根据图象的特点,可用“三点两线法”,这三点是eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,4),-1)),(0,0),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4),1)),