内容正文:
苏教版 数学 必修第一册
第7章 三角函数
7.3.2 三角函数的图象与性质
第4课时 正切函数的图象和性质
【课标要求】
1.能借助单位圆中的正切线画出 的图象.
2.掌握正切函数 的性质,并能运用性质解决问题.
2
要点深化·核心知识提炼
3
知识点. 函数 的图象和性质
解析式
图象
定义域
值域
周期性 周期为 的周期函数
奇偶性 奇函数,图象关于原点对称
单调性 每个开区间 都是函数 的增区间
对称性 对称中心
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名师点睛
1.正切函数在每一个开区间 , 内都单调递增,不能说函
数在其定义域内是增函数.
2.正切函数图象的简图可以用“三点两线法”作出,三点指的是 ,
, ,两线为直线 和直线 ,其
中 ,这样可以快速地作出正切函数的图象.
5
题型分析·能力素养提升
6
【题型一】正切函数的定义域、值域
例1(1) 函数 , 的值域为_________.
<m></m>
[解析] 函数 ,因为正切函数在 上单调递增,所以
,故所求值域为 .
(2)求函数 的定义域.
解 由 得, , ,
所以函数 的定义域为 .
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规律方法 1.求正切函数定义域的方法
(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 有意义,即 , .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 的定义域时,要将“ ”
视为一个“整体”.令 , ,解得 .
2.与正切函数有关的求解值域的方法为换元法和正切函数图象的运用.
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跟踪训练1(1) 函数 的定义域为( )
C
A. B.
C. D.
[解析] 要使函数有意义,必有 即 ,
解得 , ,
即 , ,
所以函数的定义域为 , .故选C.
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(2)[2023南通测试] 函数 , 的值域是_______.
<m></m>
[解析] 因为 ,所以 ,
因为 在 上单调递增,且 , ,
所以函数 .
即函数的值域是 .故答案为 .
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【题型二】正切函数的单调性及应用
角度1 求正切函数的单调区间
例2 求函数 的单调区间.
解 由 得, , ,所以函数 的单调递增区间是 .
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规律方法 求函数 , , 都是常数 的单调区间的方法
(1)若 ,由于 在每一个单调区间上都单调递增,故可用“整体代
换”的思想,令 ,求得 的范围即可.
(2)若 ,可利用诱导公式先把 转化为
,即把 的系数化为正值,再利用“整体代
换”的思想,求得 的范围即可.
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跟踪训练2 函数 的单调递增区间是( )
B
A. B.
C. D.
[解析] 令 , ,
解得 ,
故函数 的单调递增区间是 .故选B.
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角度2 利用正切函数的单调性比较大小
例3 比较 与 的大小.
解 由于 ,
,
又 ,
而 在 上单调递增,
所以 ,
,
即 .
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规律方法 运用正切函数单调性比较大小的方法
(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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跟踪训练3 比较下列正切值的大小:
(1) 与 ;
解 ,
因为当 时,函数 单调递增,且 ,
所以 ,即 .
(2) 与 .
解 ,
因为 在 上单调递增,且 ,
所以 .即 .
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【题型三】正切函数图象、性质的应用
例4 设函数 .
(1)求函数 的最小正周期,对称中心;
解 因为 ,所以最小正周期 .
令 ,得 ,
所以 的对称中心是 .
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(2)作出函数 在一个周期内的简图.
解 令 ,则 ;令 ,则 ;
令 ,则 ;令 ,则 ;
令 ,则 .
所以函数 的图象与 轴的一个交点坐标是 ,在这个交点左、右
两侧相邻的两条渐近线方程分别是 , ,从而得到函数 在一个
周期 内的简图(如图).
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题后反思 熟练掌握正切函数的图象和性质是解决正切函数综合问题的关键,正切曲线是被相互平行的直线 隔开的无穷多支曲线组成, 的对称中心为 .
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跟踪训练4 (多选题)已知函数 ,则下列结论中正确的是
( )
CD
A. 的最小正周期为
B.点 是 图象的一个对称中心
C. 的值域为
D.不等式 的解集为
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[解析]
作出 的图象,如图,
可得 的最小正周期为 ,A错误;
的图象没有对称中心,B错误;
的值域为 ,C正确;
不等式 的解集为 ,D正确.
故选 .
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成果验收•课堂达标检测
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A层 基础达标练
1.函数 的最小正周期是( )
D
A.4 B. C. D.2
[解析] 函数 的最小正周期 ,故选D.
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2.函数 的定义域为( )
D
A. B.
C. D.
[解析] 因为 ,
所以 ,即 , .
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3.方程 在 上的解的个数是( )
B
A.5 B.4 C.3 D.2
[解析] 由题意知, , ,所以 , .又 ,
所以 , , , ,共4个.故选B.
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4.(多选题)已知函数 .则下列关于 的说法正确的是( )
AC
A.周期为
B.定义域为
C.单调递增区间为
D.图象的对称中心为
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5.[2023苏州测试] 若“ , ”是真命题,则实数 的最小值为___.
1
[解析] 由已知可得 恒成立.
设 ,显然该函数为增函数,
故 的最大值为 ,
由不等式恒成立可得 ,即实数 的最小值为1.
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6.设函数 .
(1)求函数 的周期、对称中心;
解 因为 ,所以周期 .
令 ,则 ,
所以 的对称中心是 .
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(2)求 的单调区间.
解 由题意 , .
所以 ,
则 , ,
所以函数的单调递增区间为 ,无单调递减区间.
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B层 能力提升练
7.函数 的定义域是( )
A
A. B.
C. D.
[解析] 对于函数 ,应有 存在,且 ,
所以 ,且 , ,即 , ,故选A.
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8.[2023徐州质检] 函数 的值域是( )
C
A. B. C. D.以上均不对
[解析] 令 ,
因为 ,且函数 在 上为增函数,
所以 ,即 .
所以 .故选C.
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9.若函数 与函数 的最小正周期相同,则
( )
A
A. B.1 C. D.2
[解析] 因为函数 的周期为 ,所以 ,
所以 .
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10.(多选题)已知函数 ,则下列说法不正确的是
( )
BCD
A.若 的最小正周期是 ,则
B.当 时, 图象的对称中心的坐标都可以表示为 ,
C.当 时,
D.若 在区间 上单调递增,则
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11.若 的最小正周期为 ,则 的最
小正周期为_ __.
<m></m>
[解析] 因为 的最小正周期为 ,
所以 ,解得 ,
则 的最小正周期为 ,
即 的周期为 ,故答案为 .
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12.使不等式 成立的 的集合为________________________.
<m></m> , <m></m>
[解析] 结合 的图象可得:
, ;故答案为 , .
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13.函数 的定义域为_______________________________________,
为____函数(填“奇”或“偶”).
<m></m>
奇
[解析] 由 ,得 或 .
所以函数定义域为 ,关于原点对称.
.
所以 ,所以 是奇函数.
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14.设函数 .
(1)求函数 的定义域、最小正周期、单调区间及对称中心;
[解析] 由 , ,得函数 的定义域为 , ;
最小正周期 ;单调递增区间为 ,无单调递减区
间;对称中心为 .
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(2)求不等式 的解集.
[解析] 由题意得 , ,则 , ,可得不等式的解集为 , .
38
$$