内容正文:
2025-2026学年高一数学寒假班预修提升讲义
专题7.4 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
题型01:正切函数的图象
【例1】画出函数在上的简图.
【跟踪训练】
1.画出函数,的简图.
2.下列图形分别是①y=|tanx|,②y=tanx,③y=tan(-x),④y=tan|x|在内的大致图象,那么由a到d对应的函数关系式应是( )
A.①②③④ B.①③④② C.③②④① D.①②④③
题型02:正切函数图像的应用(求定义域与解不等式)
【例2】函数的定义域为( )
A., B.,
C., D.,
【例3】已知,且,则x的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【跟踪训练】
1.函数的定义域是( )
A. B.
C. D.
2.函数的定义域是( )
A. B.
C. D.且
3.函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
4.不等式,的解集为 .
5.不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
题型03:正切函数的周期性
【例4】函数的最小正周期是( )
A. B. C.2 D.4
【例5】下列函数中,既是周期函数又是偶函数的是( )
A. B.
C. D.
【例6】若函数的图象与直线的相邻两个交点的距离为,则( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【跟踪训练】
1.函数的最小正周期是( )
A. B. C.2 D.4
2.已知函数,且经过点,则函数的最小正周期是( )
A. B. C. D.
3.函数的最小正周期为( )
A. B. C. D.
4.已知函数,若的周期为,则 .
5.函数经过点,图象如图所示,图中阴影部分的面积为,则 .
6.若,(),则( )
A. B. C.0 D.
题型04:正切函数的单调性
【例7】函数的单调区间是( )
A. B.
C. D.
【例8】已知函数,若在区间内单调递减,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【例9】比较大小:
(1)与;
(2)与.
【跟踪训练】
1.函数 的一个单调递增区间是( )
A. B. C. D.
2.若函数在区间上单调递增,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.已知函数在上是减函数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.已知,,,则它们的大小关系为 (用“”连接)
5.比较、、的大小关系( )
A. B.
C. D.
6.下列各式正确的是( )
A. B.
C. D.
题型05:正切函数的奇偶性
【例10】判断下列函数的奇偶性,并说明理由:
(1); (2); (3); (4).
【例11】若函数为奇函数,则( )
A. B. C. D.
【跟踪训练】
1.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
2.已知函数,则下列结论正确的是( )
A.是最小正周期为的偶函数 B.是最小正周期为的偶函数
C.是最小正周期为的奇函数 D.是最小正周期为的奇函数
3.已知函数,若,则( )
A.1 B.-1 C.3 D.-3
题型06:正切函数的对称性
【例12】函数图象的对称中心的坐标为( )
A. B.
C. D.
【例13】已知函数图象相邻的两个对称中心间的距离为,若,则函数图象的一个对称中心为( )
A. B. C. D.
【跟踪训练】
1.下列是函数的对称中心的是( )
A. B. C. D.
2.已知函数,则的对称中心为 .
3.设函数()的图象的一个对称中心为,则的一个最小正周期可以是( )
A. B. C. D.
题型07:正切函数的值域及最值
【例14】函数在上的最小值为( )
A.1 B.2 C. D.
【例15】函数,的值域为( )
A. B. C. D.
【例16】函数,的值域为 .
【例17】函数在的最大值为7,最小值为3,则ab为=___________-
【跟踪训练】
1.函数的值域是 .
2.求下列函数的值域:
(1);(2).
3.若函数的最小值为-6,则实数a的值为 .
4.函数的值域是
题型08:正切函数图像与性质的综合应用
【例18】已知函数,则下列正确的是__________
(1)的最小正周期为
(2)的图象关于点对称
(3)将的图象向左平移个单位,所得图象的解析式为
(4)
【例19】已知函数的最小正周期为,且.
(1)求函数的解析式;
(2)函数的图象是由函数的图象向左平移个单位长度得到,若,求的最小值.
【例20】已知函数,其中,.
(1)若,求函数的单调区间以及函数图象的对称中心;
(2)将函数图象纵坐标不变,横坐标缩短到原来的一半,再向右平移个单位得到的图象,且满足方程在上恰有20个根,求正实数的取值范围.
【跟踪训练】
1.已知函数,则下列结论中正确的有( )
A.的最小正周期为 B.的值域为
C.点是图象的一个对称中心 D.不等式的解集为
2.设函数f(x)=tan(ωx+φ),已知函数y=f(x)的图象与x轴相邻两个交点的距离为,且图象关于点M对称.
(1)求f(x)的解析式;
(2)求f(x)的单调区间;
(3)求不等式-1≤f(x)≤的解集.
一、选择题
1.(24-25上海大同中学高一期中)若函数的最小正周期为,则的单调区间为( )
A., B.,
C., D.,
2.(24-25上海宝山中学高一期中)函数,的值域为( )
A. B. C. D.
3.(24-25上海格致中学高一期中)函数的部分图象与坐标轴分别交于点,且的面积为,则( )
A. B.的图象过点
C.函数的图象关于直线对称
D.若函数在区间上单调递增
4.(24-25上海西南模范中学高一期中)已知函数在上是减函数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、填空题
5.(23-24高一下·上海·期中)函数的最小正周期为 .
6.(23-24高一下·上海宝山·期末)函数的最小正周期为 .
7.(24-25高一下·上海浦东新·期末)下列3个函数:①;②;③;其中最小正周期为的偶函数的编号为 .
8.(24-25高一下·上海·期中)函数的定义域为 .
9.(2025上海高一阶段练习)函数的定义域为 .
10.(2025上海高一阶段练习)函数的对称中心为 ;
11.(高一下·上海杨浦·期中)函数的对称轴是 .
12.(24-25高一下·上海奉贤·期中)直线y=a与函数的图象的相邻两个交点的距离是 .
13.(24-25高一下·上海宝山·期末)函数(常数)在开区间上是严格增函数,则实数的取值范围是 .
14.(24-25高一下·上海长宁·期末)函数,的值域为 .
15.当时,确定方程的根的个数为_________-个.
3、 解答题
16.(2024高一·上海·专题练习)判断下列函数的奇偶性
(1)(2)
17.(23-24高一下·安徽铜陵·期中)已知函数()的最小正周期为.
(1)求的单调递增区间;
(2)若,,求.
18.(24-25高一下·上海虹口·期末)已知函数,其中.
(1)若,求函数的最小正周期以及函数图象的对称中心;
(2)若在闭区间上是严格增函数,求正实数的取值范围.
19.已知函数,.
(1)若,求的最小正周期与函数图像的对称中心;
(2)若在上是严格增函数,求的取值范围;
(3)若方程在上至少存在2022个根,且b-a的最小值不小于2022,求的取值范围.
20.(23-24高一下·上海·期中)已知函数.
(1)若,求函数的最小正周期及其图象的对称中心.
(2)若函数在区间上严格单调递增,求的取值范围.
(3)若函数在(且)上满足“关于的方程在上至少存在2024个根”,且在所有满足上述条件的中,的最小值不小于2024,求的取值范围.
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2025-2026学年高一数学寒假班预修提升讲义
专题7.4 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
题型01:正切函数的图象
【例1】画出函数在上的简图.
【分析】根据五点作图法画图即可.
【详解】令,,可得,,
又,所以直线是该函数图象的一条渐近线.
当时,;
当时,;
当时,;
当时,.
描点,,,,画虚线,根据正切曲线的趋势,画出简图,如图所示.
【跟踪训练】
1.画出函数,的简图.
【答案】答案见解析.
【难度】0.85
【知识点】画出正切函数图象
【分析】用列表描点法画图.
【详解】列表:
0
1
0
-1
描点连线:
2.下列图形分别是①y=|tanx|,②y=tanx,③y=tan(-x),④y=tan|x|在内的大致图象,那么由a到d对应的函数关系式应是( )
A.①②③④ B.①③④② C.③②④① D.①②④③
【答案】D
【详解】由函数图象的特征得a为函数的图象,b为函数的图象,c为函数,d为函数的图象.选D.
题型02:正切函数图像的应用(求定义域与解不等式)
【例2】函数的定义域为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【分析】令可求得的范围,根据正切函数值域可求得定义域.
【解析】令,解得:,,
定义域为,.
故选:C.
【例3】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.
【跟踪训练】
1.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
2.函数的定义域是( )
A. B.
C. D.且
【答案】A
【分析】由题可得,即得.
【解析】由题可得,解得,
∴函数的定义域为.
故选:A.
3.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.
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:
5.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
题型03:正切函数的周期性
【例4】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.
【例5】下列函数中,既是周期函数又是偶函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由三角函数周期性,奇偶性逐一判断每一选项即可求解.
【解析】对于A,是奇函数不满足题意,故A错误;
对于B,若,首先定义域为关于原点对称,
且,所以是偶函数,
又,所以是周期函数,故B正确;
对于C,画出函数的图象如图所示:
由此可知函数不是周期函数,故C错误;
对于D,若,则,所以不是偶函数,故D错误.
故选:B.
【例6】若函数的图象与直线的相邻两个交点的距离为,则( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】C
【分析】依题意可得的最小正周期,即可求出.
【详解】因为函数的图象与直线的两个相邻交点之间的距离为,
所以的最小正周期,又,所以.
故选:C.
【跟踪训练】
1.函数的最小正周期是( )
A. B. C.2 D.4
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】求正切(型)函数的周期
【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.
2.已知函数,且经过点,则函数的最小正周期是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题意,,解得,又,则有,,所以,进一步可得最小正周期.
【解析】由题意,,所以,即,又,
所以,即,故,所以,其最小正周期为.
故选:C
3.函数的最小正周期为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】算出的最小正周期,再根据加绝对值后,函数之间的最小正周期关系得到的最小正周期.
【详解】对于,,因此它的最小正周期为,
加上绝对值后,图像会将x轴下方的部分翻折到x轴上方,如图所示,
由图可知,加上绝对值后,周期不变,所以的最小正周期与一致,均为.
故选:D.
4.已知函数,若的周期为,则 .
【答案】
【分析】利用周期求出可得的解析式,再求即可.
【详解】因为周期为,所以,,
则.
故答案为:.
5.函数经过点,图象如图所示,图中阴影部分的面积为,则 .
【答案】0
【分析】根据阴影部分的面积得到方程,,代入特殊点函数值得到,得到的解析式,进而求得.
【详解】由图可知,
则,
依题意,,
由于,
所以,
所以.
则.
故答案为:0
6.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04:正切函数的单调性
【例7】函数的单调区间是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】单调区间满足,解得答案.
【解析】函数的单调区间满足:,
解得.
故选:D
【例8】已知函数,若在区间内单调递减,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为在区间内单调递减,所以,在区间内单调递增,
由,,得,,
所以的单调递增区间为,,
依题意得,,
所以,,
所以,,
由得,由得,
所以且,
所以或,
当时,,又,所以,
当时,.
综上所述:.
故选:C.
【例9】比较大小:
(1)与;
(2)与.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)根据诱导公式把两个角转化为一个单调区间的两个角,利用正切函数的单调性进行判断即可;
(2)根据诱导公式把两个角转化为一个单调区间的两个角,利用正切函数的单调性进行判断即可.
【详解】(1)因为,,
又,在上单调递增,
所以,
即.
(2)因为,,
又,在上单调递增,
所以,
所以,
即.
【跟踪训练】
1.函数 的一个单调递增区间是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】求正切型三角函数的单调性
【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
2.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.
3.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.
4.已知,,,则它们的大小关系为 (用“”连接)
【答案】
【解析】因为,所以,,,
由正切函数性质得在上单调递增,
所以,故,即.
故答案为:
5.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
6.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.
题型05:正切函数的奇偶性
【例10】判断下列函数的奇偶性,并说明理由:
(1); (2); (3); (4).
【答案】(1)奇函数,理由见解析
(2)偶函数,理由见解析
(3)奇函数,理由见解析
(4)偶函数,理由见解析
【分析】根据函数奇偶性以及正切函数的知识求得正确答案.
【详解】(1)是奇函数,理由如下:
设,由解得,
所以的定义域为,
,
所以是奇函数.
(2)是偶函数,理由如下:
设,则的定义域是,
,
所以是偶函数.
(3)是奇函数,理由如下:
设,则定义域是,
,
所以是奇函数.
(4)是偶函数,理由如下:
设,则的定义域是,
,
所以是偶函数.
【例11】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.
【跟踪训练】
1.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.
2.已知函数,则下列结论正确的是( )
A.是最小正周期为的偶函数 B.是最小正周期为的偶函数
C.是最小正周期为的奇函数 D.是最小正周期为的奇函数
【答案】C
【分析】先求函数的最小正周期,再判断函数的奇偶性得解.
【解析】解:的最小正周期为,
令,
所以函数的定义域关于原点对称.
又,
所以函数是奇函数.
故选:C
3.已知函数,若,则( )
A.1 B.-1 C.3 D.-3
【答案】C
【分析】将代入可推导出,再将代入,利用整体代换思想即可得最后结果.
【解析】∵,,
∴,
∴,
∴,
故选C.
题型06:正切函数的对称性
【例12】函数图象的对称中心的坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用正切函数性质计算即可得.
【详解】令,解得,
故函数图象的对称中心的坐标为.
故选:A.
【例13】已知函数图象相邻的两个对称中心间的距离为,若,则函数图象的一个对称中心为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由周期公式和正切函数的取值得到函数表达式,再利用换元法求出正切函数的对称中心;
【详解】由题可得,,又,所以,
所以,则,
则,
又,则,故.
令,解得.
结合选项可得当时,,
故是图象的一个对称中心.
故选:B.
【跟踪训练】
1.下列是函数的对称中心的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据正切函数的对称中心进行求解即可.
【详解】令,解得,
故函数的对称中心为,故AB错误;
当时,,故对称中心为,D正确,
,C不满足要求.
故选:D
2.已知函数,则的对称中心为 .
【答案】
【分析】由正切函数对称中心公式列式计算即可.
【详解】令,则,
故的对称中心为,.
故答案为:,.
3.设函数()的图象的一个对称中心为,则的一个最小正周期可以是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用正切函数的图象与性质计算即可.
【详解】由题意可知:(),
∴,则,
显然当时, 是的一个最小正周期.
不存在,使得,或.
故选:B
题型07:正切函数的值域及最值
【例14】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
【例15】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.
【例16】函数,的值域为 .
【答案】
【分析】由的范围求出的范围,再根据二次函数的性质即可得出答案.
【详解】解:因为,所以,
,
则当时,,
当时,,
所以函数的值域为.
故答案为:.
【例17】函数在的最大值为7,最小值为3,则ab为=___________-
【答案】
【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.
【解析】,,,
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,,,,
,
故答案为:
【跟踪训练】
1.函数的值域是 .
【答案】
【分析】由题意,令,再根据正切函数的单调性,即可求出结果.
【详解】函数.
,令.
函数在上单调递增,
,即,
,
函数的值域为.
故答案为:
2.求下列函数的值域:
(1);
(2).
【答案】(1);(2)
【分析】(1)由定义域可得,令则,所以,再根据幂函数的性质计算可得;
(2)利用换元法将函数转化为二次函数,根据二次函数的性质计算可得;
【详解】解:(1)因为,所以
令则
所以
因为,所以,,,
,即
(2)因为
所以
令,
所以
所以在上单调递增,在上单调递减,
,,
所以
即函数的值域为
【点睛】本题考查正切函数的性质的应用,换元法求函数的值域,属于中档题.
3.若函数的最小值为-6,则实数a的值为 .
【答案】-7或7
【解析】设,则原函数化为,分别讨论,,时函数的最小值即可求出a.
【详解】设.因为,所以,
则原函数化为,
对称轴方程为直线.
①若,即,则
当时,,
所以,不符合题意,舍去;
②若,即,
则二次函数在上单调递增,
当时,,所以;
③若,即,
则二次函数在上单调递减,
当时,,所以.
综上所述,实数a的值为-7或7.
故答案为:-7,7
【点睛】本题考查了正切函数的值域和二次函数的最值,考查了换元法和分类讨论法,属于中档题.
4.函数的值域是
【答案】
【分析】求出的范围,利用二次函数的性质得出值域.
【详解】,
故答案为:
题型08:正切函数图像与性质的综合应用
【例18】已知函数,则下列正确的是__________
(1)的最小正周期为
(2)的图象关于点对称
(3)将的图象向左平移个单位,所得图象的解析式为
(4)
【答案】(2)(4)
【分析】利用正切函数的图象的性质逐项计算可判断每个选项的正误.
【详解】由,可得函数的最小正周期为,故(1)错误;
由,可得,
所以的图象关于点对称,
当时,可得对称中心为,故(2)正确;
将的图象向左平移个单位得到的图象,故(3)错误;
,
又在上单调递增,,
所以,即,故(4)正确.
故选:(2)(4)
【例19】已知函数的最小正周期为,且.
(1)求函数的解析式;
(2)函数的图象是由函数的图象向左平移个单位长度得到,若,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据正切型函数的周期和定点求,即可得函数解析式;
(2)根据三角函数图像变换可得,结合,分析可得,运算求解即可.
【详解】(1)因为,且,解得,
又因为,则,
解得,
且,可得,
所以.
(2)由题意可知:,
因为,
由,即,
可知,解得,
且,所以的最小值为.
【例20】已知函数,其中,.
(1)若,求函数的单调区间以及函数图象的对称中心;
(2)将函数图象纵坐标不变,横坐标缩短到原来的一半,再向右平移个单位得到的图象,且满足方程在上恰有20个根,求正实数的取值范围.
【答案】(1)的单调增区间是,无单调递减区间;对称中心为,
(2)
【分析】(1)由正切函数的单调区间和对称中心可得结果;
(2)换元转化为在上恰有20个根,根据正切函数的图象列式可得结果.
【详解】(1)由于,,,∴,
由,解得,
所以的单调增区间是.无单调递减区间,
令,求得,,故的图象的对称中心为,.
(2)由题意可知,当时,
即在上恰有20个根,所以,解得.
综上,的取值范围是
【跟踪训练】
1.已知函数,则下列结论中正确的有( )
A.的最小正周期为 B.的值域为
C.点是图象的一个对称中心 D.不等式的解集为
【答案】D
【解析】,
作出的图象,如图,观察图象,
对于A, 的最小正周期为,故A错误;
对于B,的值域为,B错误;
对于C,的图象没有对称中心,C错误;
对于D,不等式,
即时,得,
解得,
所以的解集为,故D正确.
故选:D.
2.设函数f(x)=tan(ωx+φ),已知函数y=f(x)的图象与x轴相邻两个交点的距离为,且图象关于点M对称.
(1)求f(x)的解析式;
(2)求f(x)的单调区间;
(3)求不等式-1≤f(x)≤的解集.
【答案】(1)f(x)=tan;(2)单调递增区间为,k∈Z,无单调递减区间;(3).
【解析】(1)由题意知,函数f(x)的最小正周期为T=,
即,
因为ω>0,所以ω=2,
从而f(x)=tan(2x+φ).
因为函数y=f(x)的图象关于点M对称,
所以2×+φ=,k∈Z,
即φ=+,k∈Z.
因为0<φ<,所以φ=,
故f(x)=tan.
(2)令-+kπ<2x+<+kπ,k∈Z,
得,
即
所以函数的单调递增区间为,k∈Z,无单调递减区间.
(3)由(1)知,f(x)=tan.
由-1≤tan≤,
得
即
所以不等式-1≤f(x)≤的解集为.
一、选择题
1.(24-25上海大同中学高一期中)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.
2.(24-25上海宝山中学高一期中)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.
3.(24-25上海格致中学高一期中)函数的部分图象与坐标轴分别交于点,且的面积为,则( )
A.
B.的图象过点
C.函数的图象关于直线对称
D.若函数在区间上单调递增
【答案】C
【分析】先根据已知条件求出函数的解析式,再根据正切函数性质研究即可.
【详解】由题意周期为,所以由图可得,
故,又,所以,故A错;
由A得,所以,故B错;
由函数与图像关系可知函数的对称轴为,即,所以存在使得,故C正确;
因为,
所以当时,,故D错.
故选:C.
4.(24-25上海西南模范中学高一期中)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.
二、填空题
5.(23-24高一下·上海·期中)函数的最小正周期为 .
【答案】/
【分析】根据,直接计算可得结果.
【解析】由正切函数的周期公式得:.
故答案为:
6.(23-24高一下·上海宝山·期末)函数的最小正周期为 .
【答案】/
【分析】由正切型函数周期性定义计算即可得.
【详解】由正切型函数性质可知.
故答案为:.
7.(24-25高一下·上海浦东新·期末)下列3个函数:①;②;③;其中最小正周期为的偶函数的编号为 .
【答案】①②
【分析】利用偶函数的定义判断各函数的奇偶性,再结合周期函数的定义判断各函数的周期,由此确定符合要求的函数的编号.
【详解】记,则函数的定义域为,且
,所以为偶函数,
因为,所以为函数的周期,
若为函数的周期,则,,矛盾,所以为函数的最小正周期,所以函数满足要求,
记,则,函数的定义域为,因为,所以函数为偶函数,又函数的最小正周期为,所以函数满足要求,
记,则,所以函数的定义域为,且,函数不满足要求,
故答案为:①②.
8.(24-25高一下·上海·期中)函数的定义域为 .
【答案】
【分析】利用整体代入法求得的定义域.
【解析】令,,可得,,
故函数的定义域为.
9.(2025上海高一阶段练习)函数的定义域为 .
【答案】
【分析】由,可求函数的定义域.
【详解】由,得,
所以函数的定义域为.
故答案为:.
10.(2025上海高一阶段练习)函数的对称中心为 ;
【答案】
【分析】解方程,由此可解得函数的对称中心坐标.
【详解】令,解得,
所以函数的对称中心是.
故答案为:.
11.(高一下·上海杨浦·期中)函数的对称轴是 .
【答案】,
【分析】作出函数的图象,观察图象可得出函数的对称轴方程.
【详解】函数的图象是把轴的下部分翻折到轴的上方可得到的,如下图所示:
由图象可知,函数的对称轴是,.
故答案为:,.
【点睛】本题考查含绝对值的正切函数对称轴的求解,作出函数图象是关键,考查数形结合思想的应用,属于基础题.
12.(24-25高一下·上海奉贤·期中)直线y=a与函数的图象的相邻两个交点的距离是 .
【答案】
【分析】利用正切函数的性质即得.
【详解】直线与的图象的相邻两个交点的距离刚好是函数的一个周期,
因为函数的最小正周期为,
所以直线y=a与函数的图象的相邻两个交点的距离是.
故答案为:.
13.(24-25高一下·上海宝山·期末)函数(常数)在开区间上是严格增函数,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据题意,结合正切函数的单调区间,即可求解.
【详解】由题意可知,函数的单调递增区间为,,
因函数(常数)在开区间上是严格增函数,
所以,解得.
故答案为:.
14.(24-25高一下·上海长宁·期末)函数,的值域为 .
【答案】
【分析】由题意利用正切函数的性质,即可解出.
【详解】当,,函数,
故函数的值域为,
故答案为:.
15.当时,确定方程的根的个数为_________-个.
【答案】3
【分析】将方程变形为令,在同一个坐标系中画出两函数的图象,根据图象的交点个数可求得方程的根据个数
【解析】将方程变形为令
在同一平面直角坐标系中,
首先作出与在内的图像,
当时,有
然后利用对称性作出时的两个函数的图像,
如图所示,由图像可知它们有三个交点.
所以方程有三个根.
故答案为:3
3、 解答题
16.(2024高一·上海·专题练习)判断下列函数的奇偶性
(1)(2)
【答案】(1)非奇非偶函数;(2)非奇非偶函数.
【分析】根据函数奇偶性定义判断即可.
【详解】(1)由得,
所以定义域为不关于原点对称,
故函数是非奇非偶函数;
(2)由得,
所以定义域为不关于原点对称,
故函数是非奇非偶函数.
17.(23-24高一下·安徽铜陵·期中)已知函数()的最小正周期为.
(1)求的单调递增区间;
(2)若,,求.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)借助正切函数的周期性可得的解析式,利用正切型函数的单调性计算即可得;
(2)借助同角三角函数基本关系可得,结合诱导公式即可得解.
【详解】(1)由题可知,解得,所以,
令,,
可得,,
所以的单调递增区间为,;
(2),即,
因为,所以,
所以,
所以.
18.(24-25高一下·上海虹口·期末)已知函数,其中.
(1)若,求函数的最小正周期以及函数图象的对称中心;
(2)若在闭区间上是严格增函数,求正实数的取值范围.
【答案】(1),,Z;
(2)
【分析】(1)利用正切函数的周期性和对称性求解;
(2)利用正切函数的单调性求出的范围.
【详解】(1)∵,∴函数的最小正周期为,
令,Z,解得,Z,
∴函数图象的对称中心为,Z.
(2)∵在闭区间上是严格增函数,
∴,
∴,且ω为正实数,解得
19.已知函数,.
(1)若,求的最小正周期与函数图像的对称中心;
(2)若在上是严格增函数,求的取值范围;
(3)若方程在上至少存在2022个根,且b-a的最小值不小于2022,求的取值范围.
【答案】(1), ;
(2);
(3).
【分析】(1)根据正切函数的图象和性质即得;
(2)由题可得,进而即得;
(3)根据正切函数的图象和性质可得b-a的最小值,然后结合条件可得,进而即得.
【详解】(1)由题可得,
所以函数的最小正周期为 ,
由,可得,
所以函数的图像的对称中心 ;
(2)因为在上是严格增函数,
所以,
所以,又,
所以;
(3)因为,
所以,,至少存在2022个根,
所以可得b-a至少包含2021个周期,即,
所以b-a的最小值为,又b-a的最小值不小于2022,
所以,
所以.
20.(23-24高一下·上海·期中)已知函数.
(1)若,求函数的最小正周期及其图象的对称中心.
(2)若函数在区间上严格单调递增,求的取值范围.
(3)若函数在(且)上满足“关于的方程在上至少存在2024个根”,且在所有满足上述条件的中,的最小值不小于2024,求的取值范围.
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】(1)先写出函数的解析式,进而求出该函数的最小正周期和对称中心;(2)由题意利用正切函数的单调性,求得的范围;(3)由题意利用正切函数的周期性和零点,结合正切函数图象的特点,求得的范围.
【详解】(1)由于,且,
所以的最小正周期为,
令,求得,,
故的图象的对称中心为,,.
(2)若函数在区间上严格递增,
则只需保证,求得,且,
即的范围为.
(3)函数的最小正周期为,
关于的方程在区间上至少存在2024个根,
故当时,关于的方程至少有2024个根,
即关于的方程,,至少有2024个根,
即当时,关于的方程,,至少有2024个根.
且在所有满足上述条件的中,的最小值不小于2024,
故至少包含2023个周期,即,
所以.
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