内容正文:
§7 正切函数
正切函数的定义
根据函数的定义,比值 是x的函数,称为x的正切函数,记作y=tan x,其中定义域为 x
∈R x≠ +kπ,k∈Z .
若在角α的终边上任取一点Q(x,y)(x≠0),则tan α= .
必备知识 清单破
知识点 1
第一章 三角函数
高中同步
正切函数的诱导公式
tan(kπ+x)=tan x(k∈Z);tan(-x)=-tan x;
tan(π+x)=tan x;tan(π-x)=-tan x;
tan =- ;tan = .
其中x∈R,x≠ +kπ,k∈Z.
知识点 2
第一章 三角函数
高中同步
正切函数y=tan x的图象与性质
知识点 3
函数 y=tan x
图象(正
切曲线)
定义域 x∈R x≠kπ+ ,k∈Z
值域 R
周期性 是周期函数,最小正周期为π
第一章 三角函数
高中同步
奇偶性 奇函数
单调性 在 (k∈Z)上单调递增
图象的
对称性 图象是中心对称图形,对称中心为
,k∈Z
第一章 三角函数
高中同步
知识辨析
1.由正切函数y=tan x的周期为π,可知函数y=|tan x|的周期为 ,对吗?
2.正切函数y=tan x在定义域内是增函数吗?
3.正切曲线有对称性吗?
4.正切曲线的对称中心一定是曲线上的点吗?
第一章 三角函数
高中同步
一语破的
1.不对.函数y=|tan x|的周期为π.
2.不是.正切函数y=tan x在每一个区间 - +kπ, +kπ (k∈Z)上单调递增,但在整个定义域上
不具有单调性.
3.有.正切曲线存在对称中心,且有无数个,其对称中心为 (k∈Z),不存在对称轴.
4.不一定.如点 是正切曲线的对称中心,但它不在曲线上.关键能力定点破
第一章 三角函数
高中同步
与正切函数有关的函数的定义域、值域问题
定点 1
关键能力 定点破
1.(1)求与正切函数有关的函数的定义域时,除了满足函数定义域的一般要求外,还要保证正
切函数y=tan x有意义,即x≠ +kπ,k∈Z.
(2)求正切型函数y=Atan(ωx+φ)(A≠0)的定义域时,要将ωx+φ视为一个整体,令ωx+φ≠kπ+ ,k
∈Z,从而解得x的范围.
2.求与正切函数有关的函数的值域时,要注意函数的定义域,在定义域内求值域;求由正切函
数复合而成的函数的值域时,常利用换元法,求解时要注意新元的范围.
第一章 三角函数
高中同步
典例 (1)求函数y=3tan 的定义域;
(2)求函数y=tan2x-2tan x 的值域.
思路点拨 (1)把 - 看作一个整体,借助正切函数的定义域求解;(2)换元,将原函数转化为二
次函数求解.
第一章 三角函数
高中同步
解析 (1)令 - ≠ +kπ,k∈Z,
解得x≠- -4kπ,k∈Z,
即函数的定义域为 x x≠- -4kπ,k∈Z .
(2)令u=tan x.
因为|x|≤ ,所以由正切函数的图象(如图),知u∈[- , ],
第一章 三角函数
高中同步
所以原函数可化为y=u2-2u,u∈[- , ],
由二次函数的性质可知,当u=1时,y取得最小值,且ymin=12-2×1=-1,
当u=- 时,y取得最大值,且ymax=(- )2-2×(- )=3+2 ,
所以原函数的值域为[-1,3+2 ].
第一章 三角函数
高中同步
正切(型)函数的单调性及其应用
定点 2
1.函数y=Atan(ωx+φ)(A>0,ω≠0,φ是常数)的单调区间的求法
(1)若ω>0,由于y=tan x在每一个区间 ,k∈Z上都单调递增,故可用“整体代
换”的思想,令kπ- <ωx+φ<kπ+ ,k∈Z,解得的x的取值集合即为原函数的单调递增区间.
(2)若ω<0,则可先利用诱导公式把y=Atan(ωx+φ)转化为y=-Atan(-ωx-φ),即先把x的系数化为正
数,再利用“整体代换”的思想,令kπ- <-ωx-φ<kπ+ ,k∈Z,解得的x的取值集合即为原函数
的单调递减区间.
2.利用正切函数的单调性比较大小的步骤
(1)运用函数的周期性或诱导公式将角化到同一个单调区间内;
(2)运用单调性比较大小.
第一章 三角函数
高中同步
典例 (1)求函数y=tan 的单调区间;
(2)比较tan 1,tan 2,tan 3的大小.
思路点拨 (1)先将x的系数化为正数,然后根据正切函数的单调性建立不等式求解;(2)先利
用诱导公式把相应的角化到y=tan x 的同一单调区间内,再利用正切函数的
单调性解决.
第一章 三角函数
高中同步
解析 (1)y=tan =-tan ,
由kπ- <3x- <kπ+ (k∈Z),
得 - <x< + (k∈Z),
所以函数y=tan 的单调递减区间是 (k∈Z),无单调递增区间.
(2)∵y=tan x 的最小正周期为π,
∴tan 2=tan(2-π),tan 3=tan(3-π),
又- <2-π<3-π<1< ,y=tan x在 上单调递增,
∴tan(2-π)<tan(3-π)<tan 1,
即tan 2<tan 3<tan 1.
第一章 三角函数
高中同步
$