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高一数学必修第一册 · 课时同步训练
第二十六课时 正切函数的图象与性质
姓名:______________ 班级:______________ 得分:______________ 用时:______ 分钟
【考试说明】本试卷满分100分,建议用时45分钟。包含选择题(8题×5分=40分)、填空题(4题×5分=20分)、解答题(3题共40分)。请认真审题,规范作答。
核心考点清单
考点一 正切函数的定义
正切函数 y = tanx = sinx/cosx,定义域为 {x | x ≠ π/2 + kπ, k ∈ Z},即终边不在 y 轴上的角。值域为 R。正切函数的图象叫做正切曲线,它是由无数条曲线组成的,被直线 x = π/2 + kπ(k ∈ Z)隔开。
考点二 正切函数的周期性
tan(x + kπ) = tanx(k ∈ Z),故正切函数的周期为 kπ,最小正周期为 T = π。对于函数 y = Atan(ωx + φ),其周期为 T = π/ω。
考点三 正切函数的奇偶性
tan(-x) = -tanx,故正切函数是奇函数,其图象关于原点对称。
考点四 正切函数的单调性
正切函数在每个开区间 (-π/2 + kπ, π/2 + kπ)(k ∈ Z)内单调递增。需要注意:正切函数在整个定义域上不是单调递增的,因为定义域不连续。正切函数无最大值和最小值。
考点五 正切函数的对称性
正切函数的对称中心为 (kπ/2, 0)(k ∈ Z),即图象关于点 (kπ/2, 0) 对称。正切函数没有对称轴。渐近线为 x = π/2 + kπ(k ∈ Z)。
知识结构思维导图
图1 正切函数的图象与性质知识结构图
一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.函数y = tanx的定义域为( )
A.R
B.{x | x ≠ kπ, k ∈ Z}
C.{x | x ≠ π/2 + kπ, k ∈ Z}
D.{x | x ≠ kπ/2, k ∈ Z}
2.函数y = tanx的最小正周期为( )
A.2π
B.π
C.π/2
D.π/4
3.函数y = tanx的奇偶性为( )
A.奇函数
B.偶函数
C.非奇非偶函数
D.既奇又偶函数
4.函数y = tan(2x)的周期为( )
A.2π
B.π
C.π/2
D.π/4
5.函数y = tanx在下列哪个区间上单调递增( )
A.(0, π)
B.(-π/2, π/2)
C.(π/2, 3π/2)
D.(0, π/2)
6.函数y = tanx的对称中心为( )
A.(kπ, 0), k ∈ Z
B.(kπ/2, 0), k ∈ Z
C.(π/2 + kπ, 0), k ∈ Z
D.(kπ, π/2), k ∈ Z
7.tan(-π/4)的值为( )
A.1
B.-1
C.0
D.不存在
8.函数y = tanx的值域为( )
A.[-1, 1]
B.(-1, 1)
C.R
D.[0, +∞)
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分。请把答案填在横线上)
9.tan(π/3) = ____________。
10.函数y = tan(3x)的周期为 ____________。
11.函数y = tanx在(-π/2, π/2)上的零点为 ____________。
12.tan(5π/6) = ____________。
三、解答题(本大题共3小题,共40分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
13.(12分)求下列函数的定义域:
(1)y = tan(x - π/4);
(2)y = tan(2x + π/3)。
14.(14分)已知函数f(x) = tan(2x + π/3)。
(1)求f(x)的周期;
(2)求f(x)的单调递增区间;
(3)求f(π/6)的值。
15.(14分)已知函数f(x) = tanx + tan(-x)。
(1)判断f(x)的奇偶性;
(2)求f(x)的周期;
(3)求f(π/4)的值。
参考答案与详细解析
■ 答案速查
1. C
2. B
3. A
4. C
5. B
6. B
7. B
8. C
9.
10. π/3
11. 0
12. -/3
■ 详细解析
1.【答案】C
【解析】正切函数y = tanx = sinx/cosx,需cosx ≠ 0,即x ≠ π/2 + kπ(k ∈ Z),故定义域为{x | x ≠ π/2 + kπ, k ∈ Z},选C。
2.【答案】B
【解析】tan(x + π) = tanx,故正切函数的最小正周期为π,选B。
3.【答案】A
【解析】tan(-x) = -tanx,故正切函数是奇函数,选A。
4.【答案】C
【解析】y = tan(2x)的周期T = π/2,选C。本题关键:y = tan(ωx)的周期为π/ω。
5.【答案】B
【解析】正切函数在(-π/2 + kπ, π/2 + kπ)内单调递增。当k = 0时,区间为(-π/2, π/2),选B。选项D (0, π/2)虽然也位于正切函数的单调递增区间内,但它只是(-π/2, π/2)的子区间,而本题要求选择正切函数单调递增的完整区间,故应选B。
6.【答案】B
【解析】正切函数的对称中心为(kπ/2, 0)(k ∈ Z),选B。本题关键:正切函数图象关于点(kπ/2, 0)对称。
7.【答案】B
【解析】tan(-π/4) = -tan(π/4) = -1,选B。本题关键:tan(-x) = -tanx,tan(π/4) = 1。
8.【答案】C
【解析】正切函数的值域为R,选C。本题关键:正切函数无最大值和最小值,可取任意实数。
■ 填空题解析
9.【答案】
【解析】tan(π/3) =。本题关键:π/3 = 60°,tan60° = 。
10.【答案】π/3
【解析】y = tan(3x)的周期T = π/3。本题关键:y = tan(ωx)的周期为π/ω。
11.【答案】0
【解析】tanx = 0时x = kπ(k ∈ Z),在(-π/2, π/2)内x = 0,故零点为0。
12.【答案】-/3
【解析】tan(5π/6) = tan(π - π/6) = -tan(π/6) = -/3。本题关键:5π/6 = π - π/6,用诱导公式化简。
■ 解答题解析
13.【答案】(1){x | x ≠ 3π/4 + kπ, k ∈ Z};(2){x | x ≠ π/12 + kπ/2, k ∈ Z}
【解析】(1)y = tan(x - π/4)有意义需x - π/4 ≠ π/2 + kπ,即x ≠ 3π/4 + kπ(k ∈ Z)。
故定义域为{x | x ≠ 3π/4 + kπ, k ∈ Z}。
(2)y = tan(2x + π/3)有意义需2x + π/3 ≠ π/2 + kπ,即2x ≠ π/6 + kπ,x ≠ π/12 + kπ/2(k ∈ Z)。
故定义域为{x | x ≠ π/12 + kπ/2, k ∈ Z}。
本题关键:tan(u)有意义需u ≠ π/2 + kπ,由此求x的范围。
14.【答案】(1)周期π/2;(2)(-5π/12 + kπ/2, π/12 + kπ/2)(k ∈ Z);(3)-
【解析】f(x) = tan(2x + π/3)。
(1)ω = 2,周期T = π/2。
(2)令u = 2x + π/3,tanu在(-π/2 + kπ, π/2 + kπ)内递增。
即-π/2 + kπ < 2x + π/3 < π/2 + kπ。
解得-5π/12 + kπ/2 < x < π/12 + kπ/2。
故单调递增区间为(-5π/12 + kπ/2, π/12 + kπ/2)(k ∈ Z)。
(3)f(π/6) = tan(2 × π/6 + π/3) = tan(π/3 + π/3) = tan(2π/3)。
tan(2π/3) = tan(π - π/3) = -tan(π/3) = -。本题关键:利用正切函数的单调性和诱导公式求值。
本题关键:利用正切函数的单调性和诱导公式求值。
15.【答案】(1)既奇又偶函数;(2)不存在最小正周期;(3)0
【解析】f(x) = tanx + tan(-x) = tanx - tanx = 0。
(1)f(-x) = tan(-x) + tan(x) = -tanx + tanx = 0 = f(x)。
又f(x) = 0,f(-x) = 0 = -f(x) = 0,故f(x)既是奇函数又是偶函数。
(2)f(x) = 0恒成立,任意非零实数都是其周期,因此不存在最小正周期。
(3)f(π/4) = tan(π/4) + tan(-π/4) = 1 + (-1) = 0。
本题关键:tan(-x) = -tanx,故f(x) = tanx + tan(-x) = 0。
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