内容正文:
7.3 正切函数的图象与性质(强基课—梯度进阶式教学)
1.了解正切函数图象的画法,理解并掌握正切函数的性质.
2.能够利用正切函数的图象与性质解决相关问题.
1.正切函数的图象
(1)正切函数y=tan x在上的图象.
(2)正切函数的图象称作正切曲线.
(3)正切函数的图象特征:正切曲线是由被相互平行的直线x=+kπ(k∈Z)所隔开的无穷多支曲线组成的.这些直线称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
周期性
最小正周期π
奇偶性
奇函数
对称性
对称中心(k∈Z)
单调性
在区间(k∈Z)上单调递增
微点助解
(1)一般地,函数y=Atan(ωx+φ)(A>0,ω>0)的最小正周期是T=.若不知ω的正负,则该函数的最小正周期为T=.
(2)正切函数无单调递减区间,在每一个单调区间内都是单调递增的,并且每个单调区间均为开区间.
(3)正切函数在定义域内不是单调函数.
[基点训练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(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是增函数.( )
(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y=2tan(-x)是( )
A.奇函数
B.偶函数
C.既是奇函数,又是偶函数
D.非奇非偶函数
解析:选A y=2tan(-x)=-2tan x,为奇函数.
3.函数y=tan 2x的定义域为__________________.
解析:由正切函数的定义知,若使y=tan 2x有意义,则2x≠kπ+(k∈Z),解得x≠+(k∈Z).
答案:
4.函数y=tan x,x∈的值域是________.
解析: 函数y=tan x在上是单调递增的,所以ymax=tan=1,ymin=tan 0=0.
答案:[0,1]
题型(一) 正切函数的图象及应用
[典例1] (1)下列图形分别是①y=|tan x|;②y=tan x;③y=tan(-x)在x∈内的大致图象,那么由a到c对应的函数关系式应是( )
A.①②③ B.①③②
C.③②① D.③①②
(2)函数y=sin x与y=tan x在区间上的交点个数是( )
A.3 B.4
C.5 D.6
[解析] (1)y=|tan x|≥0,其图象在x轴及其上方,只有图象a符合,即a对应①,排除C、D.易知y=tan x在内的图象为图b,即b对应②,故排除B选项.y=tan(-x)=-tan x在上单调递减,只有图象c符合,即c对应③,故选A.
(2)如图,函数y=sin x与y=tan x在区间上的交点个数是3.
[答案] (1)A (2)A
[方法技巧]
1.作正切函数的图象时,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,通过图象的特点,可用“三点两线法”,这三点是,(0,0),,两线是直线x=±,为渐近线.
2.如果由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;即只需作出y=f(x)(x≥0)的图象,令其关于y轴对称便可以得到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”便可得到y=|f(x)|的图象.
[针对训练]
1.函数f(x)=2x-tan x在上的图象大致为( )
解析:选D ∵f(x)为奇函数,∴排除B、C.当x趋近于时,f(x)趋近于-∞,故选D.
2.不等式-1≤tan x≤的解集为________.
解析:作出函数y=tan x在区间上的图象,如图所示.观察图象可得,在内,满足条件的x的取值范围为-≤x≤.由正切函数的周期性知,不等式的解集为
.
答案:
题型(二) 正切函数的定义域和值域
[典例2] (1)函数f(x)=tan的定义域为( )
A.
B.
C.
D.
(2)函数y=2tan,x∈的值域是( )
A.[-2,2] B.[-1,1]
C.[-2,2] D.[-,1]
[解析] (1)由题意可知f(x)=tan需满足2x+≠+kπ,k∈Z,
即x≠+,k∈Z.故函数f(x)=tan的定义域为,故选C.
(2)∵x∈,∴x-∈,
∴y=2tan∈[-2,2],故选C.
[答案] (1)C (2)C
[方法技巧]
求正切函数定义域、值域的方法
(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=tan x有意义,即x≠+kπ,k∈Z.
(2)求正切型函数