内容正文:
课时五十三 正切函数的性质与图象
课后练习
一、选择题
1.已知a=tan 1,b=tan 2,c=tan 3,则( )
A.a<b<c B.c<b<a C.b<c<a D.b<a<c
2.与函数y=tan的图象不相交的一条直线是( )
A.x= B.y= C.x= D.x=
3.函数y=tan在一个周期内的图象是( )
4.函数y=3tan的定义域是( )
A.
B.
C.
D.
5.函数y=tan的图象的一个对称中心是( )
A. B. C. D.
6.下列图形分别是①y=|tan x|;②y=tan x;③y=tan (-x);④y=tan |x|在x∈(-,)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
7.已知函数f(x)=-2tan (2x+φ)(0<φ<),其函数图象的一个对称中心是(,0),则该函数的一个单调递减区间是( )
A.(-,) B.(-,)
C.(-,) D.(-,)
8.已知函数f(x)=tan (2ωx+)(ω>0),则下列说法不正确的是( )
A.若f(x)的最小正周期是,则ω=1
B.当ω=1时,f(x)图象的对称中心的坐标都可以表示为(-,0)(k∈Z)
C.当ω=时,f(-π)<f(-)
D.若f(x)在区间(,π)上单调递增,则0<ω≤
二、填空题
9.已知函数f(x)=则f= .
10.函数f(x)=tan的最小正周期为 .
11.函数f(x)=tan x在区间上的最小值为 .
12.若函数y=tan ωx在(-,)内是减函数,则ω的取值范围为________.
三、解答题
13.-tan与tan的大小关系是 .
14.画出f(x)=tan|x|的图象,并根据其图象判断其单调区间、周期性、奇偶性.
15.设函数f(x)=tan (ωx+φ)(ω>0,0<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(-,0)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.
课时五十三 正切函数的性质与图象
课后练习(答案)
一、选择题
1.已知a=tan 1,b=tan 2,c=tan 3,则( )
A.a<b<c B.c<b<a C.b<c<a D.b<a<c
解析:由题意可知a=tan 1>1,b=tan 2=-tan(π-2)<0,c=tan 3=-tan(π-3)<0.
∵>π-2>π-3>0,
∴tan(π-2)>tan(π-3)>0.
∴-tan(π-2)<-tan(π-3)<0,
∴a>0>c>b.
答案:C
2.与函数y=tan的图象不相交的一条直线是( )
A.x= B.y= C.x= D.x=
解析:由2x++kπ(k∈Z),
得x=(k∈Z).令k=0,得x=.
可知x=为函数y的图象的一条渐近线,即直线x=与函数y的图象不相交.
答案:D
3.函数y=tan在一个周期内的图象是( )
解析:当x=时,tan=0,排除选项C和选项D;
当x=时,tan=tan,无意义,排除选项B;故选A.
答案:A
4.函数y=3tan的定义域是( )
A.
B.
C.
D.
解析:要使函数y有意义,则2x+≠kπ+(k∈Z),即x≠(k∈Z),
故函数y的定义域为,故选C.
答案:C
5.函数y=tan的图象的一个对称中心是( )
A. B. C. D.
解析:令-7x+(k∈Z),
解得x=(k∈Z).
当k=0时,x=.
故函数y的图象的一个对称中心是,故选B.
答案:B
6.下列图形分别是①y=|tan x|;②y=tan x;③y=tan (-x);④y=tan |x|在x∈(-,)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
解析:对于①,y=|tan x|是偶函数,图象关于y轴对称且满足y≥0,故它的图象对应a;对于②,y=tan x为奇函数,在每一个区间(kπ-,kπ+),k∈Z内单调递增,故它的图象对应b;对于③,y=tan (-x)=-tan x在每一个区间(kπ-,kπ+),k∈Z内单调递减,故它的图象对应d;对于④,y=tan (x)是偶函数,且y可正可负,故它的图象对应c,故选D.
答案:D
7.已知函数f(x)=-2tan (2x+φ)(0<φ<),其函数图象的一个对称中心是(,0),则该函数的一个单调递减区间是( )
A.(-,) B.(-,)
C.(-,) D.(-,)
解析:因为(,0)是函数的对称中心,所以2×+φ=(k∈Z),解得φ=-(k∈Z),
因为0<φ<,所以φ=,f(x)=-2tan (2x+),
令-+kπ<2x+<+kπ(k∈Z),解得-+<x<+(k∈Z),
当k=0时,函数的一个单调递减区间是(-,).故选D.
答案:D
8.已知函数f(x)=tan (2ωx+)(ω>0),则下列说法不正确的是( )
A.若f(x)的最小正周期是,则ω=1
B.当ω=1时,f(x)图象的对称中心的坐标都可以表示为(-,0)(k∈Z)
C.当ω=时,f(-π)<f(-)
D.若f(x)在区间(,π)上单调递增,则0<ω≤
解析:当f(x)的最小正周期是时,T==,则ω=1,故A正确;
当ω=1时,f(x)=tan (2x+),所以令2x+=,k∈Z,解得x=-,k∈Z,所以函数f(x)的对称中心的坐标为(-,0)(k∈Z),故B错误;
当ω=时, f(x)=tan (x+),f(-π)=f(0)=tan>f(-)=tan ,故C错误;
令-+kπ<2ωx+<+kπ,k∈Z,解得-<x<+(k∈Z),所以函数f(x)的单调递增区间为(-,+)(k∈Z),因为f(x)在区间(,π)上单调递增,所以解得-≤ω≤+,k∈Z,另一方面T=≥π-=,ω≤,所以+≤(k∈Z),又因为ω>0,所以由k=0,得0<ω≤,由k=1,得≤ω≤,所以ω的取值范围是∪,故D错误.故选BCD.
答案:BCD
二、填空题
9.已知函数f(x)=则f= .
解析:因为f=-sin=1,
所以f=f(1)=tan=1.
答案:1
10.函数f(x)=tan的最小正周期为 .
解析:利用正切型函数的最小正周期公式,可知函数f(x)=tan的最小正周期为T=.
答案:
11.函数f(x)=tan x在区间上的最小值为 .
解析:因为正切函数在给定的定义域内单调递增,所以函数f(x)的最小值为f=tan=-.
答案:-
12.若函数y=tan ωx在(-,)内是减函数,则ω的取值范围为________.
解析:由题意知,其周期T≥π,即≥π.∴|ω|≤1,又函数为减函数,∴ω<0.故-1≤ω<0.
答案:[-1,0)
三、解答题
13.-tan与tan的大小关系是 .
解析:-tan=-tan,tan=-tan=-tan.
∵0<<π,∴tan>0,tan<0.
∴-tan<-tan,即-tan<tan.
答案:-tan<tan
14.画出f(x)=tan|x|的图象,并根据其图象判断其单调区间、周期性、奇偶性.
解:f(x)=tan|x|可化为
f(x)=
根据y=tan x的图象,作出f(x)=tan|x|的图象如图所示.
由图象知,f(x)不是周期函数,是偶函数,单调递增区间为(k∈N);单调递减区间为(k=0,-1,-2,…).
15.设函数f(x)=tan (ωx+φ)(ω>0,0<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(-,0)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.
解:(1)由题意知,函数f(x)的最小正周期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(-,0)对称,所以2×(-)+φ=,k∈Z,即φ=+,k∈Z.
因为0<φ<,所以φ=.故f(x)=tan (2x+).
(2)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.
(3)由(1)知f(x)=tan (2x+).
由-1≤tan (2x+)≤,
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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