内容正文:
专题1.7 正切函数
教学目标
1.理解任意角的正切函数定义,会根据终边上一点的坐标求正切值,并能利用定义进行化简求值;
2.掌握正切函数的诱导公式及其推导与应用;能借助单位圆中的正切线画出的图象;
3.掌握正切函数的定义域、值域、周期性、奇偶性、单调性等性质,并能利用其性质解决相关问题。
教学重难点
1.重点
(1)正切函数的定义、诱导公式及其应用;
(2)正切函数的图象绘制与核心性质(定义域、周期性、单调性)的理解与应用。
2.难点
(1)正切函数诱导公式的推导与灵活运用;
(2)正切函数定义域的限制及图象的渐近线特征,以及在区间内单调性的深入理解。
知识点01 正切函数的定义
比值 是的函数,称为的正切函数,记作其中定义域为 ;正切函数是 周期函数 , 是它的最小正周期,正切函数是 奇函数 (奇偶性)。
角在各象限所对的正弦值的符号:
象限
一
二
三
四
+
+
【即学即练】
1.已知,则可能为( )
A.第一或二象限角 B.第二或三象限角
C.第一或三象限角 D.第三或四象限角
【答案】A
【分析】根据题意得与的符号,利用三角函数的概念即可判断角所在的象限.
【详解】因为,所以或,
所以可能为第一象限角或第二象限角.
故选:A.
2.若且,则的终边所在象限为( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】C
【分析】根据角的终边的位置与三角函数值符号的关系可出结论.
【详解】因,则的终边在第三、四象限或轴负半轴上,
因,则的终边在第一、三象限,
因此,的终边所在象限为第三象限.
故选:C.
知识点02 正切函数的定义拓展
如图所示,在角的终边上异与原点的一点,则
【即学即练】
3.(24-25高一下·陕西汉中十校联考·期末)已知角的终边过点,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用任意角三角函数的定义可求得的值.
【详解】由题意,
因为角的终边过点,
∴.
故选:D.
4.(24-25高一上·新疆吐鲁番·期末)已知角的终边过点,则的值是( )
A. B. C.3 D.
【答案】A
【分析】根据三角函数的定义即可求解.
【详解】因为角的终边过点,所以,
故选:A.
知识点03 正切函数诱导公式
正切函数的诱导公式(其中是使等式两边都有意义的任意实数):
(1) (2)
(3) (4)
(5) (6)
【即学即练】
5.(24-25高一下·河南驻马店·期末)( )
A. B. C.1 D.
【答案】C
【分析】借助正切函数的诱导公式计算即可得.
【详解】.
故选:C.
6.(21-22高一下·辽宁六校协作体·期中)的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用正切函数的诱导公式即可求解.
【详解】解:.
故选:A.
知识点04 正切函数的图像与性质
1.正切函数图像
(1)函数图像
(2) 正切函数的图象称作 正切曲线 ,正切曲线各支的渐近线方程为 。
【注意】③ 正切函数不是轴对称图形,没有对称轴。
2.正切函数性质
函数
定义域
值域
最小正周期
奇偶性
奇函数
单调性
在开区间 上都是增函数
对称性
对称中心为
零点
【即学即练】
7.(24-25高一下·江西萍乡·期末)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】求出集合,利用补集和交集的定义可求得集合.
【详解】因为,,
所以,故.
故选:B.
8.(25-26高一上·山东济南西城实验中学·月考)下列关系式中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据三角函数的诱导公式及正弦函数和正切函数的单调性可得,
【详解】对于A,正弦函数在上单调递增,,A正确;
对于B,,B错误;
对于C ,,C错误;
对于D,,D错误.
故选:A
知识点05 正切型函数的性质
函数
定义域
值域
最小正周期
奇偶性
当时,函数具有奇偶性:若,则,为奇函数;若,则,为奇函数;一般情况下,函数不具有奇偶性
单调性
对称性
零点
【即学即练】
9.(25-26高一上·河南豫北名校·)函数 的一个单调递增区间是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用正切函数的单调性求解即可
【详解】令 ,得 ,
故 的单调递增区间为 ,
令,则函数 的一个单调递增区间是.
故选:B
10.(25-26高一上·江苏南京师范大学附属中学·)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.函数的单调递增区间是()
B.函数图像对称中心的集合是
C.对任意的实数a,直线与函数图象的两个相邻交点之间的距离是
D.函数的对称轴是直线,
【答案】D
【分析】根据正切函数的单调性、对称中心、周期、对称轴逐项计算判断即可.
【详解】对于A,函数,因为在每个单调区间是递增的,
所以在每个单调区间是递减的,故A错误;
对于B,令,得,所以函数的对称中心的集合是,故B错误;
对于C,函数的周期为,所以直线与函数图像的两个相邻交点之间的距离是,故C错误;
对于D,由于的对称轴是.
令,得,D正确.
故选:D.
题型01 利用终边上的点求角的正切值
【典例1】(24-25高二·云南·期末)已知点是角终边上的点,则( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】B
【分析】利用三角函数的定义直接求解.
【详解】依题意,.
故选:B
【变式1】已知角的终边与单位圆交于点,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由三角函数的定义可得,进而由商数关系可求.
【详解】∵角的终边与单位圆交于点,
∴,
则.
故选:B.
【变式2】(23-24高一上·浙江杭州第四中学(下沙校区)·期末)已知点是角终边上的一点,且,则的值为( )
A. B. C.1 D.
【答案】D
【分析】由三角函数的定义求解即可.
【详解】由点是角终边上的一点,
所以,所以,
故选:D
【变式3】(24-25高一上·福建龙岩第一中学·月考)已知角顶点在坐标原点,始边与x轴非负半轴重合,终边与单位圆交于点,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由三角函数定义求出,相减即得.
【详解】角终边与单位圆交于点,则,.
.
故选:A.
【变式4】(20-21高一·7.1正切函数的定义7.2正切函数的诱导公式课后习题·)已知角α的终边与单位圆交于点,则的值为( )
A. B.- C. D.-
【答案】A
【分析】根据三角函数的定义求的值.
【详解】因为角α的终边与单位圆交于点,所以.
故选:A
题型02 正切函数的诱导公式
【典例1】(24-25高一下·河南部分学校·期中)已知角θ的终边经过点,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用定义法求出,再用诱导公式化简代入即可求解.
【详解】依题意,角的终边经过点,则,
于是.
故选:C.
【变式1】(24-25高一下·河南南阳六校联盟体·期中)计算的结果为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用诱导公式及特殊角的三角函数值求得答案.
【详解】.
故选:A
【变式2】(24-25高三上·安徽A10联盟·)若,则( )
A. B.1 C. D.或
【答案】C
【分析】根据诱导公式可得,化弦为切即可求解.
【详解】由题意得,,
则.
故选: .
【变式3】(23-24高二上·云南迪庆州·期末)( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由诱导公式与特殊角的三角函数值可得.
【详解】.
故选:D.
【变式4】的值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据诱导公式以及特殊角三角函数值即可求解.
【详解】.
故选:A
题型03 求正切(型)/含正切函数的定义域
【典例1】(25-26高一上·天津第九十五中学·)函数的定义域是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由题意,结合正切函数的定义域,代入求解即可得答案.
【详解】由题意得,
则,解得.
故选:C
【变式1】(24-25高一下·江西九师联盟·)函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据正切函数的定义域列出不等式,求解即得所求函数的定义域.
【详解】由,可得.
故选:D.
【变式2】(24-25高一上·浙江宁波九校·期末)函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据正切函数的定义域,利用整体思想,建立不等式,可得答案.
【详解】因为,所以.
则函数的定义域为
故选:A.
【变式3】(21-22高一上·浙江温州·期末)函数的定义域是( )
A. B.
C. D.且
【答案】A
【分析】由题可得,即得.
【详解】由题可得,解得,
∴函数的定义域为.
故选:A.
【变式4】(20-21高一·广西南宁东盟中学·月考)函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】解不等式,即可得出函数的定义域.
【详解】对于函数,有,即,解得,
因此,函数的定义域为.
故选:B.
题型04 求正切(型)函数的最值/值域或参数
【典例1】(23-24高一上·宁夏银川育才中学·期末)函数在上的最小值为( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】D
【分析】利用正切函数的单调性可得在处取得最小值.
【详解】由正切函数的单调性可知,在上为单调递增,
所以其最小值为.
故选:D
【变式1】(23-24高一下·江西多校联考·月考)函数,的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先求出的范围,再由正切函数的性质求出范围,再乘以3即可.
【详解】
故选:C.
【变式2】(22-23高一·江西南昌第二中学·期中)若,则,,的大小顺序是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用正弦函数、余弦函数和正切函数的性质分别求得在的取值范围,进而得到的大小顺序.
【详解】当时,,,
则,则
故选:C
【变式3】函数的值域是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由于, 在上为增函数,从而可求得函数的值域
【详解】,且函数在上为增函数,
∴.
即.
故选:C.
【变式4】(22-23高二下·湖南新高考教学教研联盟·)若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】依题意可得,利用乘“1”法及基本不等式计算可得.
【详解】因为,,则,,
所以
,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为.
故选:D
题型05 正切(型)函数的周期及运用
【典例1】(25-26高一上·江苏常州第一中学·调研)函数的最小正周期是( )
A. B. C.2 D.4
【答案】C
【分析】根据正切型函数的周期性求解最小正周期即可.
【详解】函数的最小正周期是.
故选:C.
【变式1】(24-25高一上·福建莆田第六中学·期末)函数的最小正周期为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由正切函数的最小正周期公式计算可得.
【详解】由正切函数的最小正周期公式可得函数的最小正周期为.
故选:D.
【变式2】若函数的最小正周期为,则( )
A.8 B.2 C. D.
【答案】C
【分析】根据正切型函数的周期公式即可求解.
【详解】由题意可得的最小正周期,则,解得.
故选:C.
【变式3】(23-24高一下·内蒙古包头·期末)设函数是以π为最小正周期的周期函数,且当时,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据函数周期及解析式求值即可.
【详解】由周期为可得,
,
故选:D
【变式4】若,(),则( )
A. B. C.0 D.
【答案】B
【分析】由函数是周期为3的周期函数,计算的值,结合周期性,即可求解.
【详解】因为函数是周期为3的周期函数,
且,, ,
所以.
故选:B.
题型06 正切(型)函数的奇偶性及运用
【典例1】若函数为奇函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分0在定义域内和0不在定义域内两种情况进行讨论即可求得答案.
【详解】若0在定义域内,由时,得,;
若0不在定义域内,由时,无意义,得.
综上,.
故选:C.
【变式1】已知函数,且,则( )
A. B. C.1 D.4
【答案】A
【分析】根据函数解析式的特点,结合奇函数的性质进行求解即可.
【详解】设,定义域为,关于原点对称,
则,故是奇函数,
从而,即,
即.
故选:A
【变式2】(19-20高一上·江西南昌第十八中学·期末)若函数,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】计算得出,进而可得出的值.
【详解】因为,则,
由于,因此,.
故选:B.
【变式3】函数( )
A.是奇函数 B.是偶函数
C.是非奇非偶函数 D.既是奇函数又是偶函数
【答案】B
【分析】先判断的定义域是否对称,再利用函数奇偶性的定义判断即可.
【详解】的定义域为,定义域对称,
因为,
所以是偶函数.
故选:B.
【变式4】下列函数是偶函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用函数奇偶性的定义,依次判断各选项即可得解.
【详解】各函数的定义域均关于原点对称,
对于A,,故为奇函数;
对于B,,故为偶函数;
对于C,,故为非奇非偶函数;
对于D,,故为奇函数.
故选:B
题型07 求正切(型)函数的单调性
【典例1】函数的( )
A.单调递增区间是 B.单调递减区间是
C.单调递减区间是 D.单调递增区间是
【答案】C
【详解】由可知,,所以的单调递减区间为.
【变式1】下列区间中,函数单调递减的区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】整体代入由正切函数的单调性可得.
【详解】令,解得,
令,可得.
故选:A.
【变式2】把函数的图象向左平移后得到函数的图象,则的单调区间为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据平移的性质可得,进而利用整体法即可求解.
【详解】由题意可得,
令,解得,
故单调递增区间为,
故选:A
【变式3】若函数的最小正周期为,则的单调区间为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【分析】根据周期求出,整体代换求单调区间.
【详解】由已知可得,解得,所以函数,
由,解得,
所以的单调区间为,
故选:B.
【变式4】(24-25高三下·陕西榆林·三模)函数的单调增区间是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】根据正切函数的单调递增区间利用整体代换解不等式可得结果.
【详解】由可得:.
故选:C.
题型08 利用正切(型)函数单调性求参数
【典例1】(25-26高三上·吉林长春德惠实验中学等校·)已知函数在上单调递增,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由的范围,求出的范围,由正切函数的单调性可得,解方程即可得出答案.
【详解】因为,所以,
函数在上单调递增,
因为函数在上单调递增, 所以,
所以,即的最大值为.
故选:A
【变式1】若函数在区间上单调递增,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由正切函数单调性、复合函数单调性可列不等式即可求解.
【详解】当时,,由在区间上单调递增,
得,解得.
故选:C.
【变式2】已知函数在区间上单调,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由题在上单调,结合正切函数的单调性即可求解.
【详解】由的定义域为,
时,,
结合正切函数的单调性可知,
解得,
由可知,
由可知,即,
即,而,故只能为0或1,
时,结合可知;时,,
于是.
故选:D
【变式3】(24-25高一上·山西运城·期末)若函数在区间上单调,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由可求出的取值范围,根据正切型函数的单调性可得出集合的包含关系,可得出关于的不等式组,即可求正实数的取值范围.
【详解】因为,则函数在区间上只能单调递增,
当时,,
所以,,其中,
所以,,解得,
由解得,且,
当时,;
当时,则,可得.
综上所述,正实数的取值范围是.
故选:D.
【变式4】已知函数在上是减函数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意得到,,即可得到答案.
【详解】因为函数在上是减函数,
所以,,,
.
故选:B.
题型09 比较正切值大小
【典例1】(24-25高一下·北京清华附中学院路学校·期中)下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据诱导公式结合三角函数的单调性逐项分析判断即可.
【详解】对于A,由正弦函数性质得在上单调递减,
则,故A错误,
对于B,由余弦函数性质得,
,则,故B错误,
对于C,由诱导公式得,
且在上单调递减,
得到,即,故C正确;
对于D,由正切函数性质结合诱导公式得,
,得到,故D错误.
故选:C
【变式1】(24-25高一下·四川成都石室天府中学·期中)若锐角满足,则下列各式中正确的是( )
A. B. C. D.以上说法均不对
【答案】B
【分析】由题意根据三角函数的性质逐一分析即可.
【详解】锐角满足,又在上单调递增,
所以,
对于:在上单调递减,所以,故错误;
对于:在上单调递增,所以,故正确;
对于:,由不等式的性质可得,故错误.
故选:.
【变式2】(24-25高一下·北京第一六一中学·月考)下列各式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】A选项由诱导公式化简,由在一象限,得出判断;B选项由诱导公式化简,由余弦函数在的单调性得出判断;C选项由正切函数在的单调性得出判断;D选项由正余弦函数在的单调性分别判断,与,的大小,然后得出判断.
【详解】A选项:∵,且,∴,∴,A选项错误;
B选项:,又∵,∴,B选项正确;
C选项:∵,∴,C选项错误;
D选项:∵,∴,,且,
∴,D选项错误.
故选:B.
【变式3】(23-24高一下·陕西韩城·期中)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】可得,又由从而得出的大小关系,得出答案.
【详解】因为,即,所以
又,
,所以
所以
故选:C
【变式4】(23-24高一下·北京门头沟区大峪中学·期中)比较、、的大小关系( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用诱导公式得,然后由正切函数的单调性可得.
【详解】,
因为函数在上单调递增,且,
所以,即.
故选:D
题型10 解正切不等式
【典例1】(23-24高一下·广西钦州·期中)不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用正切函数的单调性解不等式即得.
【详解】依题意,得,解得,
所以不等式的解集为.
故选:A
【变式1】(22-23高一下·贵州遵义·期中)不等式的解集为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】根据图像和周期性直接求解.
【详解】由题意得,,
得.
故选:C
【变式2】(22-23高一下·安徽阜南县阜南县王店孜乡亲情学校·月考)满足的x的取值范围是( )
A. B.
C., D.,
【答案】D
【分析】根据正切函数的单调性进行求解即可.
【详解】由,,
故选:D
【变式3】(22-23高一上·云南昆明嵩明县·期末)已知,且,则x的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】将转化为或,利用数形结合法求解.
【详解】解:等价于或,
如图所示:
由正切函数图象知,
故选:B.
【变式4】不等式,的解集为 .
【答案】
【分析】作出函数的图象,数形结合可得.
【详解】根据题意,作出函数的图象,如图所示,由,可得,
所以不等式的解集为.
故答案为:
1.(24-25高一上·广东揭阳第一中学·)已知点是角终边上的一点,则 .
【答案】
【分析】由任意角的三角函数定义可得答案.
【详解】因点是角终边上的一点,
则,
.
故答案为:
2.已知角的终边与单位圆交于点,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据任意角的三角函数定义即可求得.
【详解】根据三角函数的定义,.
故选:A.
3.(24-25高一下·上海南汇中学·期中)()是的( )条件.
A.充分非必要 B.必要非充分
C.充要 D.既非充分又非必要
【答案】A
【分析】判断()和之间的逻辑推理关系,即得答案.
【详解】当()时,,
当时,有()或(),
故()是的充分非必要条件,
故选:A
4.(23-24高一下·辽宁葫芦岛·期末)已知角的始边与轴非负半轴重合,是角终边上一点,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】运用诱导公式化简,结合三角函数定义可解.
【详解】
.
根据三角函数定义.
.
故选:D.
5.(24-25高一下·陕西汉中部分学校·)函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】将函数中的与正切函数的无意义点进行关联,列出关于不等式求解即可.
【详解】由,可得.
所以函数的定义域为.
故选:A.
6.(24-25高一下·四川广安友谊中学·月考)函数的定义域是( )
A.R B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用正切函数的定义域和整体角意识解不等式即得.
【详解】因函数的定义域为,
故由,可解得,
即函数的定义域是.
故选:C.
7.(22-23高三上·江苏南京师范大学附属中学江宁分校等2校·期末)已知集合则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求出函数的定义域、值域即可求解.
【详解】因为单调递增,所以,
所以,
又由解得,所以,
所以 ,
故选:C.
8.函数,的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设,求得,然后根据正切函数在上递增,可求出函数的值域.
【详解】设,因为,所以.
因为正切函数在上单调递增,且,,
所以.
故选:A.
9.函数的值域是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】根据正切函数的性质,结合的取值范围即可求解.
【详解】当时,,∴;当时,,
∴,∴当时,函数的值域为.
故选:B
10.函数的最小正周期是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由周期公式即可求解.
【详解】的最小正周期,
故选:C
11.(25-26高三上·云南昆明第一中学·)函数 的最小正周期是( )
A.2π B.π C. D.
【答案】C
【分析】对于正切函数,其最小正周期公式为.
【详解】由题意可得.
故选:C
12.(24-25高一下·辽宁实验中学·月考)下列四个函数中以π为最小正周期且为奇函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,结合正弦函数、余弦函数、正切函数的性质逐项判断.
【详解】对于A,函数的最小正周期为,A不是;
对于B,函数是偶函数,B不是;
对于C,,函数不是奇函数,C不是;
对于D,函数,所以为奇函数,且最小正周期为,D是.
故选:D
13.(22-23高一上·浙江杭州源清中学·期末)已知函数,若,则( )
A.5 B.3 C.1 D.0
【答案】A
【分析】根据诱导公式,结合函数的奇偶性进行求解即可.
【详解】设,
因为,
所以函数是奇函数,
因此,
故选:A
14.(25-26高三上·陕西西安高新第一中学·三模)已知函数,,则关于的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先判断函数为奇函数,且函数在上单调递增,由,得,得进行求解即可.
【详解】因为,
且,
所以函数为奇函数,
而在上单调递增,在上单调递增,
则函数在上单调递增,
由,得,
得,得,
得,
故选:A
15.(24-25高一下·江苏苏州工业园区南京航空航天大学苏州附属中学·月考)下列四个函数中,以为最小正周期,且在区间上单调递减的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据三角函数的性质及函数图象的变换一一判断即可.
【详解】对A:的图象是由的图象将轴下方的图象关于轴对称上去,
轴及轴上方部分不变所得,其函数图象如下所示:
则的最小正周期为,且在上单调递减,故A正确;
对B:的最小正周期为,当时,,所以单调递增,故B错误;
对C:的最小正周期为,故C错误;
对D:的最小正周期为,故D错误.
故选:A.
16.(24-25高一上·河南豫东名校·期末)若函数的最小正周期为,且函数在区间上单调递增,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先由函数的周期性求得解析式,进而求得其增区间,再由在区间上单调递增求解.
【详解】解:由题意知,解得,所以,
令,,解得,,
当时,可得在上单调递增,
又函数在区间上单调递增,所以,
即m的取值范围是.
故选:B
17.如图,已知函数在单调递增,且经过点,,则,的值分别是( )
A.1, B.1, C.3, D.3.
【答案】A
【分析】根据函数经过的点,求得,,再由的单调性确定,即得.
【详解】因函数经过点,,则得,因,解得;
又,则得,解得,.
又由可得,
因函数在单调递增,则,解得,
故,经检验此时满足题意,.
故选:A.
18.函数在的最大值为7,最小值为3,则ab为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】首先根据区间的定义以及的有界性确定的范围,然后再利用正切函数的单调性得到的单调性,再代入相应端点值及对应的最值得到相应的方程,解出即可.
【详解】,,,
根据函数在的最大值为7,最小值为3,
所以,即,根据正切函数在为单调增函数,
则,在上单调减函数,
,,
则,,,,
,
故选:B.
19.(22-23高一下·江苏镇江丹阳高级中学·月考)已知函数,则下列说法错误的是( )
A.函数的最小正周期为
B.函数的值域为
C.点是函数的图象的一个对称中心
D.
【答案】D
【分析】根据解析式,求出的周期和值域以及对称中心,判断出和的正负,从而得到答案.
【详解】A:因为,
所以函数的最小正周期,故A正确.
B:由正切函数的图像和性质可知函数的值域为,故B正确.
C:由,,
得,,
当时,,
所以点是函数的图象的一个对称中心,故C正确.
D:因为,
,
所以,故D不正确.
故选:D.
20.(24-25高一下·江西多校联考·)已知函数的最小正周期为,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先根据函数的周期确定的值,再结合正切函数的图象解不等式即可.
【详解】因为函数的最小正周期为,所以,得.
所以,
由得,得,
解得.
故选:A
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专题1.7 正切函数
教学目标
1.理解任意角的正切函数定义,会根据终边上一点的坐标求正切值,并能利用定义进行化简求值;
2.掌握正切函数的诱导公式及其推导与应用;能借助单位圆中的正切线画出的图象;
3.掌握正切函数的定义域、值域、周期性、奇偶性、单调性等性质,并能利用其性质解决相关问题。
教学重难点
1.重点
(1)正切函数的定义、诱导公式及其应用;
(2)正切函数的图象绘制与核心性质(定义域、周期性、单调性)的理解与应用。
2.难点
(1)正切函数诱导公式的推导与灵活运用;
(2)正切函数定义域的限制及图象的渐近线特征,以及在区间内单调性的深入理解。
知识点01 正切函数的定义
比值______是的函数,称为的正切函数,记作其中定义域为______;正切函数是______,______是它的最小正周期,正切函数是______(奇偶性)。
角在各象限所对的正弦值的符号:
象限
一
二
三
四
______
______
______
______
【即学即练】
1.已知,则可能为( )
A.第一或二象限角 B.第二或三象限角
C.第一或三象限角 D.第三或四象限角
2.若且,则的终边所在象限为( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
知识点02 正切函数的定义拓展
如图所示,在角的终边上异与原点的一点,则______
【即学即练】
3.(24-25高一下·陕西汉中十校联考·期末)已知角的终边过点,则( )
A. B. C. D.
4.(24-25高一上·新疆吐鲁番·期末)已知角的终边过点,则的值是( )
A. B. C.3 D.
知识点03 正切函数诱导公式
正切函数的诱导公式(其中是使等式两边都有意义的任意实数):
(1) (2)
(3)______ (4)
(5) (6)
【即学即练】
5.(24-25高一下·河南驻马店·期末)( )
A. B. C.1 D.
6.(21-22高一下·辽宁六校协作体·期中)的值为( )
A. B. C. D.
知识点04 正切函数的图像与性质
1.正切函数图像
(1)函数图像
(2) 正切函数的图象称作______,正切曲线各支的渐近线方程为______。
【注意】③ 正切函数不是轴对称图形,没有对称轴。
2.正切函数性质
函数
定义域
______
值域
______
最小正周期
______
奇偶性
______
单调性
在开区间____________上都是增函数
对称性
对称中心为______
零点
______
【即学即练】
7.(24-25高一下·江西萍乡·期末)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
8.(25-26高一上·山东济南西城实验中学·月考)下列关系式中正确的是( )
A. B.
C. D.
知识点05 正切型函数的性质
函数
定义域
______
值域
______
最小正周期
______
奇偶性
当______时,函数具有奇偶性:若______,则,为奇函数;若______,则,为奇函数;一般情况下,函数不具有奇偶性
单调性
______
对称性
______
零点
______
【即学即练】
9.(25-26高一上·河南豫北名校·)函数 的一个单调递增区间是( )
A. B. C. D.
10.(25-26高一上·江苏南京师范大学附属中学·)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.函数的单调递增区间是()
B.函数图像对称中心的集合是
C.对任意的实数a,直线与函数图象的两个相邻交点之间的距离是
D.函数的对称轴是直线,
题型01 利用终边上的点求角的正切值
【典例1】(24-25高二·云南·期末)已知点是角终边上的点,则( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【变式1】已知角的终边与单位圆交于点,则( )
A. B. C. D.
【变式2】(23-24高一上·浙江杭州第四中学(下沙校区)·期末)已知点是角终边上的一点,且,则的值为( )
A. B. C.1 D.
【变式3】(24-25高一上·福建龙岩第一中学·月考)已知角顶点在坐标原点,始边与x轴非负半轴重合,终边与单位圆交于点,则( )
A. B. C. D.
【变式4】(20-21高一·7.1正切函数的定义7.2正切函数的诱导公式课后习题·)已知角α的终边与单位圆交于点,则的值为( )
A. B.- C. D.-
题型02 正切函数的诱导公式
【典例1】(24-25高一下·河南部分学校·期中)已知角θ的终边经过点,则( )
A. B. C. D.
【变式1】(24-25高一下·河南南阳六校联盟体·期中)计算的结果为( )
A. B. C. D.
【变式2】(24-25高三上·安徽A10联盟·)若,则( )
A. B.1 C. D.或
【变式3】(23-24高二上·云南迪庆州·期末)( )
A. B. C. D.
【变式4】的值是( )
A. B. C. D.
题型03 求正切(型)/含正切函数的定义域
【典例1】(25-26高一上·天津第九十五中学·)函数的定义域是( )
A. B.
C. D.
【变式1】(24-25高一下·江西九师联盟·)函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【变式2】(24-25高一上·浙江宁波九校·期末)函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【变式3】(21-22高一上·浙江温州·期末)函数的定义域是( )
A. B.
C. D.且
【变式4】(20-21高一·广西南宁东盟中学·月考)函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
题型04 求正切(型)函数的最值/值域或参数
【典例1】(23-24高一上·宁夏银川育才中学·期末)函数在上的最小值为( )
A.1 B.2 C. D.
【变式1】(23-24高一下·江西多校联考·月考)函数,的值域为( )
A. B. C. D.
【变式2】(22-23高一·江西南昌第二中学·期中)若,则,,的大小顺序是( )
A. B.
C. D.
【变式3】函数的值域是( )
A. B.
C. D.
【变式4】(22-23高二下·湖南新高考教学教研联盟·)若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
题型05 正切(型)函数的周期及运用
【典例1】(25-26高一上·江苏常州第一中学·调研)函数的最小正周期是( )
A. B. C.2 D.4
【变式1】(24-25高一上·福建莆田第六中学·期末)函数的最小正周期为( )
A. B. C. D.
【变式2】若函数的最小正周期为,则( )
A.8 B.2 C. D.
【变式3】(23-24高一下·内蒙古包头·期末)设函数是以π为最小正周期的周期函数,且当时,,则( )
A. B. C. D.
【变式4】若,(),则( )
A. B. C.0 D.
题型06 正切(型)函数的奇偶性及运用
【典例1】若函数为奇函数,则( )
A. B. C. D.
【变式1】已知函数,且,则( )
A. B. C.1 D.4
【变式2】(19-20高一上·江西南昌第十八中学·期末)若函数,且,则( )
A. B. C. D.
【变式3】函数( )
A.是奇函数 B.是偶函数
C.是非奇非偶函数 D.既是奇函数又是偶函数
【变式4】下列函数是偶函数的是( )
A. B. C. D.
题型07 求正切(型)函数的单调性
【典例1】函数的( )
A.单调递增区间是 B.单调递减区间是
C.单调递减区间是 D.单调递增区间是
【变式1】下列区间中,函数单调递减的区间是( )
A. B. C. D.
【变式2】把函数的图象向左平移后得到函数的图象,则的单调区间为( )
A. B.
C. D.
【变式3】若函数的最小正周期为,则的单调区间为( )
A., B.,
C., D.,
【变式4】(24-25高三下·陕西榆林·三模)函数的单调增区间是( )
A.
B.
C.
D.
题型08 利用正切(型)函数单调性求参数
【典例1】(25-26高三上·吉林长春德惠实验中学等校·)已知函数在上单调递增,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【变式1】若函数在区间上单调递增,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式2】已知函数在区间上单调,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【变式3】(24-25高一上·山西运城·期末)若函数在区间上单调,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【变式4】已知函数在上是减函数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型09 比较正切值大小
【典例1】(24-25高一下·北京清华附中学院路学校·期中)下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式1】(24-25高一下·四川成都石室天府中学·期中)若锐角满足,则下列各式中正确的是( )
A. B. C. D.以上说法均不对
【变式2】(24-25高一下·北京第一六一中学·月考)下列各式正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式3】(23-24高一下·陕西韩城·期中)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【变式4】(23-24高一下·北京门头沟区大峪中学·期中)比较、、的大小关系( )
A. B.
C. D.
题型10 解正切不等式
【典例1】(23-24高一下·广西钦州·期中)不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【变式1】(22-23高一下·贵州遵义·期中)不等式的解集为( )
A.
B.
C.
D.
【变式2】(22-23高一下·安徽阜南县阜南县王店孜乡亲情学校·月考)满足的x的取值范围是( )
A. B.
C., D.,
【变式3】(22-23高一上·云南昆明嵩明县·期末)已知,且,则x的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式4】不等式,的解集为 .
1.(24-25高一上·广东揭阳第一中学·)已知点是角终边上的一点,则 .
2.已知角的终边与单位圆交于点,则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一下·上海南汇中学·期中)()是的( )条件.
A.充分非必要 B.必要非充分
C.充要 D.既非充分又非必要
4.(23-24高一下·辽宁葫芦岛·期末)已知角的始边与轴非负半轴重合,是角终边上一点,则的值为( )
A. B. C. D.
5.(24-25高一下·陕西汉中部分学校·)函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
6.(24-25高一下·四川广安友谊中学·月考)函数的定义域是( )
A.R B.
C. D.
7.(22-23高三上·江苏南京师范大学附属中学江宁分校等2校·期末)已知集合则( )
A. B. C. D.
8.函数,的值域为( )
A. B. C. D.
9.函数的值域是
A.
B.
C.
D.
10.函数的最小正周期是( )
A. B. C. D.
11.(25-26高三上·云南昆明第一中学·)函数 的最小正周期是( )
A.2π B.π C. D.
12.(24-25高一下·辽宁实验中学·月考)下列四个函数中以π为最小正周期且为奇函数的是( )
A. B.
C. D.
13.(22-23高一上·浙江杭州源清中学·期末)已知函数,若,则( )
A.5 B.3 C.1 D.0
14.(25-26高三上·陕西西安高新第一中学·三模)已知函数,,则关于的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
15.(24-25高一下·江苏苏州工业园区南京航空航天大学苏州附属中学·月考)下列四个函数中,以为最小正周期,且在区间上单调递减的是( )
A. B. C. D.
16.(24-25高一上·河南豫东名校·期末)若函数的最小正周期为,且函数在区间上单调递增,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
17.如图,已知函数在单调递增,且经过点,,则,的值分别是( )
A.1, B.1, C.3, D.3.
18.函数在的最大值为7,最小值为3,则ab为( )
A. B. C. D.
19.(22-23高一下·江苏镇江丹阳高级中学·月考)已知函数,则下列说法错误的是( )
A.函数的最小正周期为
B.函数的值域为
C.点是函数的图象的一个对称中心
D.
20.(24-25高一下·江西多校联考·)已知函数的最小正周期为,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
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