内容正文:
数学 必修·第一册[RJA]
5.4.3 正切函数的性质与图象
(教师独具内容)
课程标准:1.能画出正切函数的图象,掌握正切函数的周期性,会求函数y=tan(ωx+φ)的周期.2.掌握正切函数的性质(奇偶性、单调性).3.掌握正切函数的定义域.
教学重点:正切函数的图象和性质.
教学难点:能够利用正切函数的图象和性质解决有关问题.
核心素养:1.借助正切函数的图象研究问题,培养直观想象素养.2.通过正切函数的性质的应用,提升逻辑推理素养.
知识点一 正切函数的图象
(1)正切函数的图象
(2)正切函数y=tanx,x∈R,x≠+kπ,k∈Z的图象叫做正切曲线.
(3)正切函数的图象特征
正切曲线是被与y轴平行的一系列直线x=+kπ,k∈Z所隔开的无穷多支形状相同的曲线组成的.
知识点二 正切函数的性质
(1)正切函数的性质
函数
y=tanx
定义域
值域
R
周期
最小正周期为π
奇偶性
奇函数
单调性
在每一个开区间(-+kπ,+kπ)(k∈Z)上都单调递增
(2)函数y=tanωx(ω≠0)的最小正周期是.
(1)画函数y=tanx,x∈(-,)上的简图时,可采用“三点两线”法,即可以先描三点(-,-1),(0,0),(,1),再画两条平行的虚线x=-,x=,最后连线.
(2)虽然正切函数y=tanx在(-+kπ,+kπ)(k∈Z)上单调递增,但不能说正切函数在其定义域上单调递增.
(3)正切函数y=tanx图象的对称中心为(,0),k∈Z.
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)正切函数的定义域和值域都是R.( )
(2)正切函数图象是中心对称图形,有无数个对称中心.( )
(3)正切函数图象有无数条对称轴,其对称轴是直线x=kπ±,k∈Z.( )
(4)正切函数在某个区间上是减函数.( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×
2.做一做
(1)下列函数中同时满足:①在(0,)上单调递增;②最小正周期为2π;③是奇函数的是( )
A.y=tanx B.y=cosx
C.y=tan D.y=-tanx
(2)y=的定义域为( )
A.2kπ-<x<2kπ(k∈Z)
B.x≤(2k+1)π(k∈Z)
C.kπ-<x≤kπ(k∈Z)
D.kπ+≤x<kπ+(k∈Z)
(3)f(x)=tan(-2x+)的最小正周期为________.
(4)函数y=tan(π-x),x∈(-,)的值域为________.
答案 (1)C (2)D (3) (4)(-,1)
题型一 与正切函数有关的定义域问题
例1 求下列函数的定义域:
(1)y=tan(x+);
(2)y=.
[解] (1)由x+≠kπ+(k∈Z),得x≠kπ+,k∈Z.
所以函数y=tan(x+)的定义域为{x|x≠kπ+,k∈Z}.
(2)由-tanx≥0,得tanx≤.
结合y=tanx的图象可知,在(-,)上,满足tanx≤的角x应满足-<x≤.
所以函数y=的定义域为{x|kπ-<x≤kπ+,k∈Z}.
解决与正切函数有关的定义域问题的方法
(1)求与正切函数有关的函数的定义域时,除了求函数定义域的一般要求外,还要保证正切函数y=tanx有意义,即x≠+kπ,k∈Z.而对于构建的三角不等式,常利用三角函数的图象求解.
(2)求正切型函数y=Atan(ωx+φ)(A≠0,ω>0)的定义域时,要将“ωx+φ”视为一个“整体”,令ωx+φ≠kπ+,k∈Z,解得x.
[跟踪训练1] (1)函数y=3tan(-)的定义域为________.
答案
解析 要使函数有意义,应满足-≠kπ+,k∈Z,得x≠-4kπ-,k∈Z,所以函数的定义域为{x|x≠-4kπ-,k∈Z}.
(2)(2023·河南郑州一中高一上期末)函数y=+lg (1-tanx)的定义域为________.
答案
解析 要使函数y=+lg (1-tanx)有意义,则即-1≤tanx<1.在(-,)上满足上述不等式的x的取值范围是[-,).又因为y=tanx的周期为π,所以函数的定义域为{x|-+kπ≤x<+kπ,k∈Z}.
题型二 正切函数的单调性及应用
[命题角度1] 求函数的单调区间
例2 求函数y=tan(-x+)的单调区间.
[解] ∵y=tan(-x+)=-tan(x-),由kπ-<x-<kπ+,k∈Z,得
2kπ-<x<2kπ+,k∈Z,
∴函数y=tan(-x+)的单调递减区间是(2kπ-,2kπ+),k∈Z,不存在单调递增区间.
求函数y=Atan(ωx+φ)(A,ω,φ都是常数)的单调区间的方法
(1)若ω>0,由于y=tanx在每一个单调区间上都是增函数,故可用“整体代换”的思想,令kπ-<ωx+φ<kπ+,k