内容正文:
2022-2023学年高一数学同步精品课堂(沪教版2020必修第二册)
第 7 章 三角函数
7.4正切函数的图像与性质
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7.4 正切函数的图像与性质
由正切的定义可知,对于任意一个给定的实数 ,只要
,都有唯一确定的正切值 与之对应.按照这
个对应关系所建立的函数叫做正切函数,表示为 .正切
函数的定义域是 . 下面我们探讨正切函数的
图像和性质
1 正切函数的图像
我们知道,正切值 可以用角a的终边所在直线与直线
的交点的纵坐标表示(图7-4-1).
类似于作正弦函数图像的方法,利用单位圆并结合描点法我
们可以作出 的大致图像(图7-4-2).
因为 ,所以函数 当
时 的 图 像 与
…
的图像形状一样,只需将后者图像的位置向右平移
就可得到;同理,函数
时的图像与 的图像
形状也一样,只需将后者图像的位置向左平移π、2π、…就可得
到.这样,就可以得到函数 的整个图像(图7-4-3).
因为 的定义域是
其图像由无穷多支曲线所组成,它们被直线
所隔开.
正切函数的性质
(1)周期性
由诱导公式 可知,正切函数是周期函数,
均是它的周期,π是它的最小正周期.
(2)值域
由正切函数 的定义可以得到,正切函数
的值域是实数集R,它既没有最大值,也没有最小值.
(3)奇偶性
由诱导公式 可知,正切函数
是奇函数.因此,其图像关于坐标原点对称
(4)单调性
由于正切函数是以π为最小正周期的函数,可以先在区间
上研究正切函数的单调性.
对于区间 中的任意给定的满足 的实数
有
由 易知 于是
且
由上式就有 ,即 从而正
切函数 在区间 上是严格增函数.
又因为正切函数是以π为最小正周期的周期函数,所以
正切函数 在区间 上 是严格增函数.
例1 求函数 的定义域和单调区间
由正切的定义,该函数的自变量 满足
解
所以,该函数的定义域为
由正切函数的单调性可知,当
时,即 时,函数
是严格增函数
因此,函数 的单调增区间是
例2 求函数 的最小正周期
解 记 有
可知函数 的一个正周期
此外, 也是函数 的最小正周期.事实上,
令 原来的函数可改写为 ,其以t为自变量
的最小正周期为π.返回到 变量,因 故原来函数