内容正文:
正切函数图象与性质
册 别:必修二
学 科:高中数学(人教版)
同学们好,我是来自瑞安市第七中学的叶鹏程老师,今天我们一起学习的内容是正切函数的性质与图像。
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【问题一】研究函数的一般方法?
根据研究正弦函数、余弦函数的经验,我们研究正切函数,可以换种方式:
正切函数的定义
正切函数的性质
正切函数的图象
根据已往的经验,我们研究函数的一般方法是什么?
根据函数的定义,作函数的图像,通过图像研究函数的性质。
研究正弦函数、余弦函数又给我们提供了新的经验,我们研究正切函数,可以换种方式:
先根据正切函数的定义研究其部分性质,得到函数图象,再通过图象研究其他性质。
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函数的定义
作函数图象
研究函数性质
【问题二】回顾正弦函数余弦函数的性质,我们将学习正切函 数哪些性质在?
定义域
值域
奇偶性
单调性
最值
周期性
以上哪些性质可以由正切函数的定义直接得到?
回顾正弦函数余弦函数的性质,我们将学习正切函 数哪些性质在?
定义域(读)
以上哪些性质可以由正切函数的定义直接得到?
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P(x,y)
M
O
A
T
,
正切函数:
定义域
如图在单位圆中,角α的终边与单元交于点P(X,Y),由三角函数的定义,可知y=tanα=。
我们就可以得到正切函数的定义域为
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诱导公式:
周期性
诱导公式:
奇偶性
奇函数
在探究正弦函数、余弦函数的性质的时候。我们经常用诱导公式。同样道理,我们也可以利用诱导公式获取正切函数的性质。
由诱导公式,我们可知它的最小正周期为π。
由诱导公式我们可知它的奇偶性。
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y
x
O
定义域
周期性
最小正周期为
定义域是研究函数的基础,我们又知道了正切函数的周期性与奇偶性。
由于它是周期函数,我们只需要绘制它在一个周期内的图像,再将图像进行平移,就可以得到整个定义域内的图像。
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y
x
O
定义域
周期性
最小正周期为
奇偶性
奇函数
由因为它是奇函数,图像关于原点对称。
我们可以研究[0,]内的函数的图像,通过奇偶性,对称到[].
然后向左向右不断平移,就可以得到完成的正切函数在整个定义域内的图像。
7
x
y
1
-1
下面我们来研究如何绘制[0,]内的函数的图像。根据研究正弦函数的经验,我们可以通过描点法作图。为了更加准确描点,可以利用单位圆来确定自变量所正切值。
如图所示,过单位圆o’与x轴交点A作单位圆的切线。
取任意角O’B与切线交于A。O’B=1,则AB为角的正切值。平移AB,我们就可以得到角的正切值。
8
x
y
1
-1
为了方便取点,我们在 0 到内,我们四等分,分别取,,。同样,在单位圆内也将0 到等分,通过平移线段,得到对应的正切值。当然,希望更加准确,我们可以取更多的点。
我们用光滑的曲线连接取到的点。
点,这样我们就得到了 0 到内正切函数的图像。
9
x
y
1
-1
将图像关于原点对称。就得到了[]内的图像。
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在区间单调递增.
单调性
值域
无最大值与最小值.值域为R.
然后向左向右不断平移π个单位,就得到了正切函数在整个定义域内的图像。正切函数的图像我们称为正切曲线。我们得到了正切函数的图像,那么我们可以更直观的研究函数的性质。
由正切图像我们可以知道正切函数在(,)开区间上是单调递增的。由于其为周期π的周期函数,因此单调递增。
正切函数的图像上线无限延伸,与直线x=+kπ,k∈z,无限接近但不相交。因此,它的值域为R。无最大值与最小值。
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对称中心为无对称轴 .
对称性
正切函数也有对称性吗?由于正切函数是ji函数,我们不难发现正切函数应当是中心对称图形坐标,原点就是它的一个对称中心。还有其他对称中心吗?,0)都是它的对称中心。图像与x轴的交点也是它的对称中心,因此可以概括为对称中心为k∈Z.
图像上也容易看出,正切函数没有对称轴。
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正切函数
定义域
值域
最值 无最值
周期性
最小
正周期
奇偶性 奇函数
单调性 上单调递增.
对称性 对称中心为无对称轴
通过以上的研究,我们得到正切函数的性质。
。下面我们通过函数的性质和图像来解决一些问题。
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【例1】 比较与
我们来看例一,比较正切值的大小,我们可以通过函数的单调性来比较函数值的大小。
构造正切函数,发现在90°到180°内单调递增,因此
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【例1】 比较与
【例1】 比较与
构造函数在内单调递增.
∵
∴
在解决类似问题的过程当中,请同学们注意本题的要求是不求值来比较正切值的大小关系。我们可以把正切值看作是正切函数的两个函数值来比较。
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【例2】 求函数的定义域、周期和单调递增区间.
.
∴定义域为
解:
定义域:
下面我们来看【例2】 求函数的定义域、周期和单调递增区间.
利用正切函数的性质,通过代数变形我