内容正文:
理解并掌握正切函数的奇偶性、单调性、值域等相关性质.
3.3.2 正切函数的图象与性质
*
正切曲线
正切函数的图象叫_________,如下图所示:
自学导引
1.
正切曲线
正切函数的性质
2.
*
(1)定义域:{x|x∈R,且x≠kπ+,k∈Z}.
(2)值域:R.
(3)奇偶性:正切函数为奇函数,f(-x)=-f(x),即
tan(-x)=-tan x.
*
(4)单调区间:单调递增区间为,k∈Z.
(5)对称性:正切曲线是中心对称图形,对称中心,
k∈Z.与x轴的交点的横坐标为kπ,k∈Z.正切曲线没有对称轴.
自主探究
*
由正切函数的性质可知,正切函数没有单调递减区间,并且在每个区间(-+kπ,+kπ)(k∈Z)都是单调递增的,那么是否可以说正切函数在这个定义域内是单调递增的呢?
提示 不可以.
我们举个例子说明一下:例如,取x1=,x2=,则x1<x2,但是f(x1)=1,f(x2)=-1,显然,f(x1)>f(x2),这说明正切函数在这个定义域内并不是单调递增的.
*
其实,我们观察正切函数的图象可以发现,它由无数条曲线组成,而每一条曲线都是呈上升的趋势,但整个图象是有间断的.这说明,在每一个开区间(-+kπ,+kπ)(k∈Z)都是单调递增函数与在定义域内单调递增的含义是不同的.
f(x)=tan 3x是 ( ).
A.奇函数
B.偶函数
C.既是奇函数又是偶函数
D.既不是奇函数又不是偶函数
答案 A
预习测评
1.
*
2.
答案 C
*
函数f(x)=tan的单调增区间为 ( ).
A.,k∈Z
B.(kπ,(k+1)π),k∈Z
C.,k∈Z
D.,k∈Z
解析 由kπ-<x+<kπ+知:kπ-<x<kπ+,k∈Z,故选C.
A.[-1,1]
B.(-∞,-1]∪[1,+∞)
C.(-∞,1]
D.[-1,+∞)
3.
答案 B
*
函数y=(-≤x≤且x≠0)的值域是 ( ).
解析 ∵-≤x≤且x≠0,
∴-1≤tan x≤1,且tan x≠0,
令tan x=t,则y=(如右图),
∴y≤-1或y≥1.
函数y=tan x的图象的一个对称中心坐标为 ( ).
4.
答案 D
*
A. B.
C. D.
正切函数性质的理解
(1)学习正切函数的性质,应类比正弦函数和余弦函数,注意有哪些相同与不同之处,既便于理解记忆又可避免混淆.
名师点睛
1.
*
(2)正切函数y=tan x,x∈(k∈Z)是单调增函数,但不能说函数在其定义域内是单调增函数.
(2)正切曲线不但关于正切曲线与x轴的交点中心对称,而且在x轴上正切函数无意义的点也是正切曲线的对称中心.
2.
*
正切曲线
(1)作正切曲线,既可以用几何法,利用单位圆中的正切线来作图,又可以用“三点两线法”.这里三个点为(kπ,0)、、,两线为直线x=kπ+、直线x=kπ-(其中k∈Z).
题型一 正切函数的性质
【例1】
典例剖析
*
求函数y=tan 的单调区间.
解 y=tan =-tan ,
由kπ-<x-<kπ+(k∈Z),
得2kπ-<x<2kπ+π,k∈Z,
∴函数y=tan 的单调递减区间是
,k∈Z.
*
点评 求y=Atan(ωx+φ)的单调区间,只需令kπ-<ωx+φ<kπ+(k∈Z)解出x即可,但当ω<0时,应先利用诱导公式将其化为正的,同时还要注意A的正负对单调性的影响.
1.
*
求函数y=tan (3x-)定义域、值域,并求出它的奇偶性、单调区间.
解 定义域{x|x∈R且x≠+,k∈Z},值域R.非奇非偶函数,单调递增区间(-,+)(k∈Z).
利用正切函数的单调性比较下列函数值的大小:
题型二 正切函数单调性的应用
【例2】
*
tan与tan.
解 ∵tan=tan=tan,
tan=tan=tan,
又函数y=tan x在上是增函数,
而-<-<<.
∴tan<tan,即tan <tan.
*
点评 比较两个函数值的大小,只需将所涉及的两个角通过诱导公式转化到同一个单调区间内,再借助单调性即可.正切函数的单调递增区间为,k∈Z.故在和上都是增函数.
比较tan 1,tan 2,tan 3的大小.
答案 tan 2<tan 3<tan 1
2.
*
利用正切函数的图象求满足下列条件的x的集合,
tan x≥1.
题型三 正切曲线的应用
【例3】
点评 解三角不等式tan x>m(或<m),可以画出函数的图象,根据函数的图象写出不等式的解集.
*
解 作出正切函数y=tan x,
x∈的图象,如图所示.
由图形可以看到,满足条件的x的集合为
,k∈Z.
3.
答案 D
*
不等式tan x<-的