内容正文:
7.3.4 正切函数的性质与图像
数学
学习目标
1.能画出y=tan x的图像.
3.会求正切函数的定义域、值域,以及与正切函数有关的函数的周期、单调区间.
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1.正切函数
对于任意一个角x,只要 ,就有唯一确定的正切值tan x与之对应,因此y=tan x是一个函数,称为正切函数.
2.正切函数y=tan x的性质与图像
函数 y=tan x
图像
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定义域
值域 .
奇偶性 .
周期 最小正周期为 .
单调性 在开区间 内单调递增
零点 .
对称
中心 .
R
奇函数
π
x=kπ(k∈Z)
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3.正切曲线
一般地,y=tan x的函数图像称为正切曲线.
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拓展总结
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探究点一 正切函数的定义域、值域
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(2)函数y=-3tan x+7的值域是 ;
解析:(2)因为y=tan x,x∈R的值域为R,
所以y=-3tan x+7的值域也为R.
答案:(2)R
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答案:(3)(-∞,1)
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方法总结
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(2)求下列函数的值域.
②y=tan2x+4tan x-1.
解:②令t=tan x,则t∈R,
y=t2+4t-1=(t+2)2-5≥-5,
所以函数y=tan2x+4tan x-1的值域为[-5,+∞).
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答案:R [-tan 1,tan 1]
[备用例题] (1) 函数y=tan(sin x)的定义域为 ,值域为 .
(1)解析:因为-1≤sin x≤1,
所以tan(-1)≤tan(sin x)≤tan 1,
所以y=tan(sin x)的定义域为R,
值域为[-tan 1,tan 1].
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探究点二 正切函数的单调性及应用
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(2)比较大小:tan 259°与tan 233°.
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方法总结
(2)运用正切函数单调性比较大小的步骤:
①运用函数的周期性或诱导公式将角化到同一单调区间内.
②运用单调性比较大小关系.
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(2)比较tan 1,tan 2,tan 3的大小.
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探究点三 正切函数的周期性、奇偶性、对称性
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方法总结
(2)判断函数的奇偶性,要先求函数的定义域,判断其是否关于原点对称.若不对称,则该函数无奇偶性;若对称,再判断f(-x)与f(x)的关系.
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思路点拨
对于不能直接求解的零点问题,常利用数形结合思想转化为图像的交点问题.数形结合的核心是以形助数和以数析形.解决函数问题通常会用到数形结合的思想方法,是直观想象素养的直接体现.
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[应用探究] 观察正切函数曲线,满足条件tan x>1的x的取值范围是 .
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当堂检测
1.判断下列命题是否正确.(正确的在( )里打“√”,错误的打“×”)
(1)正切函数既没有最大值也没有最小值.( )
解析:(1)正切函数的值域为R,既没有最大值也没有最小值.
(2)正切函数的对称中心是(kπ,0),k∈Z.( )
(3)函数y=tan 2x的周期是2π.( )
√
×
×
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C
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B
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答案:(-∞,-1]∪[1,+∞)
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2.借助正切线理解正切函数在(-,)上的性质.
x≠+kπ,k∈Z
{x|x∈R,且x≠kπ+,k∈Z}
(kπ-,kπ+)(k∈Z)
(,0)(k∈Z)
思考:我们能用五点法简便地画出正弦、余弦函数的简图,你能简便地画出函数y=tan x,x∈(-,)的简图吗?
答案:能.利用“三点两线法”,找三个关键点:(,1),(0,0),(-,-1),两条平行线:
x=,x=-.
正切函数的单调性:正切函数在每一个开区间(-+kπ,+kπ)(k∈Z)上都是
从-∞增大到 +∞,故正切函数在每一个开区间(-+kπ,+kπ)(k∈Z)上都单调递增,但不能说函数y=tan x在定义域内是增函数.
解析:(1)由-≠+kπ,k∈Z,
得x≠--4kπ,k∈Z,
即函数的定义域为{x|x≠--4kπ,k∈Z}.
[例1] (1)函数y=3tan(-)的定义域为 ;
答案:(1){x|x≠--4kπ,k∈Z}
解析:(3)因为-<x<,所以-<2x-<,
所以tan(2x-)<1,即函数的值域为(-∞,1).
(3)函数y=tan(2x-),x∈(-,)的值域是