内容正文:
1.7.3 正切函数的图象与性质
[课时跟踪检测]
1.函数 y=tan 的最小正周期是 ( )
A. B.
C.π D.2π
解析:选B 函数y=tan的最小正周期是T=.故选B.
2.函数f(x)=tan图象的对称中心可能是 ( )
A. B.
C. D.
解析:选C 由2x-=,k∈Z,得x=+,k∈Z.当k=0时,x=.
3.函数y=|tan 2x|是 ( )
A.周期为π的奇函数 B.周期为π的偶函数
C.周期为的奇函数 D.周期为的偶函数
解析:选D f(-x)=|tan(-2x)|=|tan 2x|=f(x),故为偶函数,T=.
4.x∈[0,2π],y=+的定义域为 ( )
A. B.
C. D.
解析:选C 由题意知
∴函数的定义域为,故选C.
5.[多选]已知函数f(x)=tan,则 ( )
A.f(x)的图象关于y轴对称
B.f(x)的最小正周期为π
C.f(x)在区间上单调递增
D.f(x)的图象关于点对称
解析:选AC 由|x|+≠+kπ,k∈Z,得|x|≠+kπ,k∈Z,所以f(x)的定义域关于原点对称.又f(-x)=tan=tan=f(x),所以函数f(x)为偶函数,其图象关于y轴对称,故A正确.
当x>0时,f(x)=tan,作出函数f(x)在x>0时的简图,再由f(x)的图象关于y轴对称得函数f(x)的简图,如图.
根据函数图象知,函数f(x)不具有周期性,且在区间上单调递增,函数图象不关于点对称,故B、D错误,C正确.故选AC.
6.下列选项大小关系正确的是 ( )
A.cos 2<sin 2<tan 2 B.tan 2<cos 2<sin 2
C.cos 2<tan 2<sin 2 D.tan 2<sin 2<cos 2
解析:选B 因为<2<,且y=sin x在上单调递减,y=cos x在上单调递减,y=tan x在上单调递增,
所以1=sin >sin 2>sin=,0=cos>cos 2>cos =-,tan 2<tan=-.
所以tan 2<cos 2<sin 2.故选B.
7.函数f(x)=a-tan 2x在x∈的最大值为7,最小值为3,则ab为 ( )
A. B.
C. D.
解析:选B ∵x∈,∴b>-.
∴2x∈.∵函数f(x)在x∈的最大值为7,最小值为3,
∴2b<,即b<.∵根据正切函数g(x)=tan x在上单调递增,
∴f(x)=a-tan 2x在上单调递减.
∴f=a+3=7⇒a=4.
∴f(b)=4-tan 2b=3,
则tan 2b=.∵2b∈,∴2b=,
即b=.∴ab=4×=.
8.[多选]已知函数f(x)=tan(7x+φ)+1的图象经过点,则 ( )
A.φ=
B.f(x)的最小正周期为
C.f(x)的定义域为
D.不等式f(x)<2的解集为,k∈Z
解析:选BCD 由题知f=tan+1=1,
则tan=0,因为|φ|<,所以φ=-,A错误.
f(x)的最小正周期T==,B正确.
令7x-≠+kπ,k∈Z,则x≠+,k∈Z,
所以f(x)的定义域为,C正确.
令tan+1<2,则tan<1,
得-+kπ<7x-<+kπ,k∈Z,
即-+<x<+,k∈Z,
所以不等式f(x)<2的解集为,k∈Z,D正确.故选BCD.
9.(5分)函数y=tan,x∈的值域是__________.
解析:∵x∈,∴+∈,结合正切函数的性质可得1<y≤.
答案:(1,]
10.(5分)比较大小:tan__________tan.
解析:因为tan=tan,
tan=tan ,
又y=tan x在上单调递增,
所以tan<tan,
即tan<tan.
答案:<
11.(5分)函数y=3tan的单调递减区间为__________.
解析:∵y=3tan=-3tan,
∴kπ-<-<kπ+(k∈Z),
解得4kπ-<x<4kπ+(k∈Z).
∴函数y=3tan的单调递减区间为(k∈Z).
答案:(k∈Z)
12.(5分)如图所示,函数y=tan的部分图象与坐标轴分别交于点D,E,F,则△DEF的面积为__________.
解析:在y=tan中,令x=0,得y=tan=1,故|OD|=1.
又函数y=tan的最小正周期为T=,∴|EF|=.∴S△DEF=·|EF|·|OD|=××1=.
答案:
13.(10分)设函数f(x)=tan.
(1)求函数f(x)的最小正周期,图象的对称中心;(4分)
(2)作出函数f(x)在一个周期内的简图.(6分)
解:(1)∵ω=,∴最小正周期T===2π.
令-=(k∈Z),得x=kπ+(k∈Z).
∴f(x)图象的对称中心是(k∈Z).
(2)令-=0,得x=;令-=,得x=;令-=-,得x=-.∴函数f(x)=tan的图象与x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x=-,x=,从而得到函数y=f(x)在一个周期内的简图,如图所示.
14.(10分)已知函数y=f(x),其中f(x)=Atan(ωx+φ),y=f(x)的部分图象如图.
(1)求A,ω,φ的值;(7分)
(2)求y=f(x)的单调递增区间.(3分)
解:(1)根据函数图象可知,=-=,则T==,解得ω=2.所以f(x)=Atan(2x+φ).因为f(x)过点(0,1)和点,
所以因为-<φ<,所以<+φ<,则+φ=π,即φ=.所以A=1.
所以f(x)=tan.
(2)由kπ-<2x+<kπ+,k∈Z,
解得-<x<+,k∈Z.所以f(x)的单调递增区间为,k∈Z.
15.(10分)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)的单调区间;(6分)
(2)求不等式-1≤f(x)≤的解集.(4分)
解:(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.
令-+kπ<2x+<+kπ,k∈Z,
得-+<x<+,k∈Z.
所以函数的单调递增区间为,k∈Z,无单调递减区间.
(2)由(1)知,f(x)=tan.
由-1≤tan≤,
得-+kπ≤2x+≤+kπ,k∈Z,
即-+≤x≤+,k∈Z.
所以不等式-1≤f(x)≤的解集为.
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