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课时测评11 正切函数的性质与图象
(时间:40分钟 满分:100分)
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(1-8每小题5分,共40分)
1.函数y=tan的最小正周期为( )
A. B.
C.π D.2π
答案:B
解析:由正切函数的周期公式得T=.故选B.
2.函数y=tan的值域是( )
A.[-1,1] B.(-∞,-1]∪[1,+∞)
C.(-∞,1) D.[-1,+∞)
答案:B
解析:因为-≤x≤且x≠0,所以≤-x≤且-x≠,所以y=tan∈(-∞,-1]∪[1,+∞).故选B.
3.已知a=tan 2,b=tan 3,c=tan 5,不通过求值,判断下列大小关系正确的是( )
A.a>b>c B.a<b<c
C.b>a>c D.b<a<c
答案:C
解析:tan 5=tan[π+(5-π)]=tan (5-π),由正切函数在上为增函数,可得tan 3>tan 2>tan(5-π)即b>a>c.故选C.
4.(多选)已知函数f(x)=tan(2x+),则下列说法不正确的是( )
A.f(x)在定义域内是增函数
B.函数f(x)图象的对称中心是点(k∈Z)
C.f(x)是奇函数
D.函数f(x)图象的对称轴是直线x=+(k∈Z)
答案:ACD
解析:根据正切函数的单调性,可得选项A错误;令2x+=,k∈Z,求得x=-,k∈Z,可得函数f(x)图象的对称中心是点(k∈Z),故选项B正确;选项C显然错误;函数f(x)=tan的图象无对称轴.故选项D错误.故选ACD.
5.在(0,π)内,使tan x>-成立的x的取值范围为( )
A. B.∪
C.∪ D.
答案:B
解析:画出y=tan x(0<x<π)和直线y=-的图象,
由图象可得tan x>-在(0,π)上解集为∪.故选B.
6.比较大小:tan 135°________tan 138°.(填“>”或“<”)
答案:<
解析:因为90°<135°<138°<270°,又函数y=tan x在区间(90°,270°)上是增函数,所以tan 135°<tan 138°.
7.函数y=2tan-1的对称中心为______________.
答案:,k∈Z
解析:函数y=2tan-1中,令3x+=,k∈Z,解得x=-,k∈Z,所以函数y的对称中心坐标为,k∈Z.
8.若y=tan,则该函数的定义域为__________.
答案:
解析:因为y=tan,所以2x-≠+kπ(k∈Z),解得x≠+,k∈Z,所以该函数定义域为.
9.(13分)不通过求值,比较下列各组中两个三角函数值的大小:
(1)tan 与tan ;(6分)
(2)tan与tan.(7分)
解:(1)因为tan =tan ,tan =tan .
又0<<<,y=tan x在内单调递增.
所以tan <tan ,即tan <tan .
(2)因为tan=-tan ,
tan=-tan ,
又0<<<,y=tan x在内单调递增,
所以tan >tan ,所以-tan <-tan ,
即tan<tan.
10.(15分)设函数y=tan(ωx+φ),若函数图象与x轴的两个相邻的交点间的距离为,且图象关于点M对称.
(1)求函数的解析式;(4分)
(2)求函数的单调区间;(5分)
(3)求不等式-1<f(x)<的解集.(6分)
解:(1)由已知得函数的最小正周期为,
所以T==,则ω=2.
由2×+φ=(k∈Z),
得φ=+(k∈Z).
又0<φ<,则φ=.
从而函数解析式为y=tan.
(2)令-+kπ<2x+<+kπ(k∈Z),得-+<x<+(k∈Z),
从而函数的单调递增区间为(k∈Z),无单调递减区间.
(3)若-1<f(x)<,则-+kπ<2x+<+kπ(k∈Z),
得-+<x<+(k∈Z),
所以不等式的解集为.
(11-13每小题5分,共15分)
11.(多选)若函数y=tan ωx(ω∈N+)的图象的一个对称中心是点,则ω可能为( )
A.2 B.3 C.6 D.9
答案:BCD
解析:因为正切函数f(x)=tan x图象的对称中心为点(k∈Z),所以令ωx=(k∈Z),则x=(k∈Z),所以函数y=tan ωx(ω∈N+)的图象的对称中心为点(k∈Z),又y=tan ωx(ω∈N+)的图象的一个对称中心是点,所以令=(k∈Z),解得ω=3k(k∈Z),因为ω∈N+,所以ω可能为3,6,9.故选BCD.
12.函数y=sin x+tan x,x∈的值域为________.
答案:
解析:令y1=sin x,y2=tan x.因为函数y1=sin x,y2=tan x均满足在区间上单调递增,所以函数y=sin x+tan x也满足在区间上单调递增,所以此函数在上的值域为.
13.已知函数f(x)=Atan(ωx+φ),y=f(x)的部分图象如图,则f=_______.
答案:
解析:由图象可知,此函数的半周期等于-==,故周期为,所以ω=2.又图象过定点,所以0=Atan,即+φ=kπ(k∈Z),所以φ=kπ-(k∈Z),又|φ|<,所以φ=.由图象过定点(0,1)可知1=A·tan,所以A=1.综上,f(x)=tan.故f=tan=tan =.
14.(17分)(一题多问)已知函数f(x)=tan,ω>0.
(1)若ω=2,求f的最小正周期与函数图象的对称中心;(4分)
(2)若f在上是增函数,求ω的取值范围;(5分)
(3)若方程f=在上至少存在2 024个根,且b-a的最小值不小于2 025,求ω的取值范围.(8分)
解:(1)由题可得f(x)=tan,所以函数的最小正周期为,
由2x+=,k∈Z,可得x=-,k∈Z,
所以函数f的图象的对称中心为(k∈Z).
(2)因为f在上是增函数,
所以x∈⇒ωx+∈⊆,
所以ωπ+<,又ω>0,
所以0<ω<,故实数ω的取值范围为.
(3)因为f(x)=⇒tan=⇒ωx+=+kπ,k∈Z,
所以x=,k∈Z,至少存在2 024个根,所以可得b-a至少包含2 023个周期,
即b-a≥2 023T=2 023·,所以b-a的最小值为2 023·,
又b-a的最小值不小于2 025,
所以2 023·≥2 025,所以0<ω≤π,
故ω的取值范围为.
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