山东省济宁市学而优教育咨询有限公司高中数学必修4巩固练习:143 正切函数的性质与图象(教师版)
高中数学必修4 精选优课课件 1.4.3正切函数的性质与图象

且x k
,
2
k
Z
温故而知新:
在单位圆中,sin, cos, tan 的几何意义?
想一想?
y
1 P( T a,b)
A o M 1
正弦线MP
余弦线OM
x 正切线AT
三角问题
几何问题
新课讲解
作出正切函数
y
tan
x在
(
2
,
2
)
内的图像22-正切函数的图像.zjz
新课讲解
给出正切函数 y tan x, 由其图像,
为
为
中
中
国
国
好
好
老
男
爸
儿
,
,
点
鼓
赞
掌
单摆单摆运动图像的Flash 课件20150320-004952.mp4
在单位圆中,角 的终边与单位圆交于点P(a,b)
y
1 P( T a,b)
A o M 1
tan b
a
x
新课讲解
给出正切函数 y tan x,研究其性质:
1.
定义域:x
x R,
例题讲解
例
求函数
y
tan(
x )的定义域、周期和单调区间.
23
解:原函数要有意义,自变量x应满足:
所以即,: 原函x数的2k定义13域, k是:Zx
2
,k
Z
且x
2k
1 3
,
k
Z
.
由于
f
(x)
tan(2
x
3
)
tan(2
x
3
)
tan[2
(x
山东省济宁市学而优教育咨询有限公司高中数学 3-1-2-2 两角和与差的正切巩固练习 新人教A版必修4

山东省济宁市学而优教育咨询有限公司高中数学 3-1-2-2 两角和与差的正切巩固练习 新人教A 版必修4[答案] B[解析] 由已知得tan α=4,tan β=3, ∴tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=3+41-3×4=-711.2.tan20°+tan40°+3tan20°tan40°的值为( ) A .- 3 B. 3 C .3 D.33[答案] B[解析] 原式=tan(20°+40°)(1-tan20°tan40°)+3tan20°tan40°=3(1-tan20°tan40°)+3tan20°tan40°= 3.3.1+tan15°1-tan15°的值为( )A. 2 B .- 2 C. 3 D .- 3 [答案] C [解析]1+tan15°1-tan15°=tan45°+tan15°1-tan45°·tan15°=tan(45°+15°)=tan60°= 3.4.已知α为锐角,且tan(α+β)=3,tan(α-β)=2,则角α等于( ) A.π8B.π4C.38π D.π2[答案] C[解析] ∵tan2α=tan[(α+β)+(α-β)]=tan α+β+tan α-β1-tan α+βtan α-β=3+21-3×2=-1,又∵α为锐角,∴α=3π8.5.设tan α、tan β是方程x 2-3x +2=0的两个根,则tan(α+β)的值为( ) A .-3 B .-1 C .1 D .3[答案] A[解析] tan α+tan β=3,tan αtan β=2,则tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=31-2=-36.若α、β∈(0,π2)且tan α=12,tan β=13,则tan(α-β)( )A .-17B .1 C.17 D.15 [答案] C[解析] tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β=12-131+12×13=17.7.若tan α=2,tan(β-α)=3,则tan(β-2α)的值为________.[答案] 17[解析] tan(β-2α)=tan[(β-α)-α] =tan β-α-tan α1+tan β-α·tan α=3-21+3×2=17.8.tan70°+tan50°-3tan50°tan70°=________. [答案] - 3[解析] ∵tan70°+tan50° =tan120°(1-tan50°·tan70°) =-3+3tan50°·t an70°∴原式=-3+3tan50°·tan70°-3tan50°·tan70° =- 3.9.已知sin α=-31010且α是第三象限角,求tan(α-π4)的值.[解析] ∵sin α=-31010且α是第三象限角,∴cos α=-1-sin 2α=-1--310102=-1010. ∴tan α=sin αcos α=3.∴tan(α-π4)=tan α-tanπ41+tan α·ta nπ4=3-11+3×1=12.11.已知tan(α-β)=12,tan β=-17,且α、β∈(0,π).(1)求tan α的值; (2)求2α-β的值.[解析] (1)tan α=tan[(α-β)+β] =tan α-β+tan β1-tan α-βtan β=12-171+114=13. (2)tan(2α-β)=tan[(α-β)+α] =tan α-β+tan α1-tan α-βtan α=1.∵tan β=-17<0,∴π2<β<π.又∵tan α=13>0,∴0<α<π2.∴-π<α-β<0.而tan(α-β)=12>0,∴-π<α-β<-π2.∴2α-β∈(-π,0). ∴2α-β=-3π4.12.tan(α+β)=25,tan(α-β)=14,则tan2α=( )A.16B.2213C.322D.1318[答案] D[解析] tan2α=tan[(α+β)+(α-β)] =tan α+β+tan α-β1-tan α+βtan α-β=25+141-25×14=1318. 13、在△ABC 中,若tan A tan B =tan A +tan B +1,则cos C 的值是( ) A .-22B.22C.12 D .-12[答案] B[解析] 由tan A ·tan B =tan A +tan B +1,可得tan A +tan B1-tan A ·tan B=-1,即tan(A +B )=-1,∵A +B ∈(0,π),∴A +B =3π4,则C =π4,cos C =22.14.已知tan α、tan β是方程x 2+33x +4=0的两根,且-π2<α<π2,-π2<β<π2,则α+β的值为( )A.π3B .-2π3C.π3或-2π3D .-π3或2π3[答案] B[解析] 由韦达定理得tan α+tan β=-33,tan α·tan β=4, ∴tan α<0,tan β<0,∴tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=-331-4= 3又-π2<α<π2,-π2<β<π2,且tan α<0,tan β<0∴-π<α+β<0,∴α+β=-2π3.15、已知sin x =55,x ∈(π2,3π2),则tan(x -π4)=________. [答案] -3[解析] ∵x ∈(π2,32π),sin x =55,∴x ∈(π2,π)∴cos x =-255,∴tan x =-12tan(x -π4)=tan x -11+tan x =-321-12=-3.16.已知tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-β2=12,tan ⎝⎛⎭⎪⎫β-α2=-13,则tan α+β2=________. [答案] 17[解析] tanα+β2=tan ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫α-β2+⎝ ⎛⎭⎪⎫β-α2=12+⎝ ⎛⎭⎪⎫-131-12×⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=17.17.如果tan(α+β)=25,tan(β-π4)=14,那么tan(α+π4)=________.[答案]322[解析] tan(α+π4)=tan[(α+β)-(β-π4)]=tan α+β-tan β-π41+tan α+βtan β-π4=25-141+25×14=322.18.已知△ABC 中,3tan A tan B -tan A -tan B = 3.求C 的大小. [解析] 依题意:tan A +tan B1-tan A tan B =-3,即tan(A +B )=-3,又0<A +B <π, ∴A +B =2π3,∴C =π-A -B =π3.19.如图所示,在平面直角坐标系xOy 中,以Ox 轴为始边作两个锐角α、β,它们的终边分别与单位圆相交于A 、B 两点,已知A 、B 的横坐标分别为210、255.求:(1)tan(α+β)的值; (2)α+2β的值. [解析] 由已知得cos α=210,c os β=255. 又α,β是锐角.则sin α=1-cos 2α=7102,sin β=1-cos 2β=55. 所以tan α=sin αcos α=7,tan β=sin βcos β=12.(1)tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=7+121-7×12=-3. (2)tan(α+2β)=tan[(α+β)+β] =tan α+β+tan β1-tan α+βtan β=-3+121+3×12=-1,又α、 β是锐角,则0<α+2β<3π2,所以α+2β=3π4.20.已知A 、B 、C 是△ABC 的三内角,向量m =(-1,3),n =(cos A ,sin A ),且m ·n =1.(1)求角A ;(2)若tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+B =-3,求tan C .[解析] ∵(1)m ·n =1,∴(-1,3)·(cos A ,sin A )=1, 即3sin A -cos A =1,2sin ⎝⎛⎭⎪⎫A -π6=1. ∴sin ⎝⎛⎭⎪⎫A -π6=12.∵0<A <π,∴-π6<A -π6<5π6.∴A -π6=π6,即A =π3.(2)由t an ⎝⎛⎭⎪⎫B +π4=tan B +11-tan B =-3, 解得tan B =2.又A =π3,∴tan A = 3.∴tan C =tan[π-(A +B )]=-tan(A +B ) =-tan A +tan B 1-tan A tan B =-2+31-23=8+5311.。
学案4:5.4.3 正切函数的性质与图象

5.4.3正切函数的性质与图象【导学聚焦】【问题导学】预习教材,并思考以下问题:1.如何借助单位圆画正切函数图象?2.正切函数的性质与正弦函数性质有何不同?3.正切函数在定义域内是不是单调函数?【新知初探】函数y=tan x的图象与性质■名师点拨(1)正切函数在每一个开区间⎝⎛⎭⎫-π2+k π,π2+k π(k ∈Z )内是增函数.不能说函数在其定义域内是单调递增函数,无单调递减区间.(2)画正切函数图象常用三点两线法:“三点”是指(-π4,-1),(0,0),(π4,1),“两线”是指x=-π2和x =π2,大致画出正切函数在(-π2,π2)上的简图后向左、向右扩展即得正切曲线.【自我检测】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)正切函数的定义域和值域都是R .( ) (2)正切函数在整个定义域上是增函数.( ) (3)正切函数在定义域内无最大值和最小值.( ) (4)存在某个区间,使正切函数为减函数.( ) 函数f (x )=tan ⎝⎛⎭⎫x +π6的定义域是( ) A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ∈R ,x ≠k π-π2,k ∈ZB .{x |x ∈R ,x ≠k π,k ∈Z } C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ∈R ,x ≠k π+π6,k ∈ZD.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ∈R ,x ≠k π+π3,k ∈Z函数y =tan ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π4的最小正周期为( ) A.π2B .πC .2πD .3π函数f (x )=tan x 在[-π3,π4]上的最小值为________.函数y =tan ⎝⎛⎭⎫x -π4的单调递增区间是________. 【探究互动】探究点一 正切函数的定义域、值域 【1】(1)函数 y =tan(2x -π4)的定义域是________.(2)函数y =tan 2x +4tan x -1的值域是________. 【规律方法】求正切函数定义域的方法(1)①求与正切函数有关的函数的定义域时,除了求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 ≠π2+k π,k ∈Z .②求正切型函数y =A tan(ωx +φ)(A ≠0,ω>0)的定义域时,要将“ωx +φ”视为一个“整体”.令ωx +φ≠k π+π2,k ∈Z ,解得x .(2)求正切函数值域的方法①对于y =A tan(ωx +φ)的值域,可以把ωx +φ看成整体,结合图象,利用单调性求值域. ②对于与y =tan x 相关的二次函数,可以把tan x 看成整体,利用配方法求值域. 【跟踪训练】1.函数y =3tan(π+x ),-π4<x ≤π6的值域为________.2.函数y =lg(3-tan x )的定义域为________. 探究点二 正切函数的单调性及其应用 【例2】(1)求y =tan ⎝⎛⎭⎫12x +π4的单调区间. (2)比较tan 65π与tan ⎝⎛⎭⎫-137π的大小.[互动探究](变条件)本例(1)中函数变为y =tan(-12x +π4),求该函数的单调区间.【规律方法】(1)运用正切函数单调性比较大小的方法①运用函数的周期性或诱导公式将角化到同一单调区间内. ②运用单调性比较大小关系.(2)求函数y =A tan(ωx +φ)(A ,ω,φ都是常数)的单调区间的方法①若ω>0,由于y =tan x 在每一个单调区间上都是增函数,故可用“整体代换”的思想,令k π-π2<ωx +φ<k π+π2,k ∈Z ,解得x 的范围即可. ②若ω<0,可利用诱导公式先把y =A tan(ωx +φ)转化为y =A tan[-(-ωx -φ)]=-A tan(-ωx -φ),即把x 的系数化为正值,再利用“整体代换”的思想,求得x 的范围即可. 【跟踪训练】1.函数 f (x )=13tan ⎝⎛⎭⎫π2x +π4的单调递增区间为( ) A.⎝⎛⎭⎫2k -32,2k +12,k ∈Z B.⎝⎛⎭⎫2k -12,2k +12,k ∈Z C.⎝⎛⎭⎫4k -12,4k +12,k ∈Z D.⎝⎛⎭⎫4k -32,4k +12,k ∈Z 2.函数y =tan ⎝⎛⎭⎫x 2+π4,x ∈⎝⎛⎭⎫0,π6的值域是________. 探究点三 正切函数奇偶性和周期性的应用【例3】 画出函数y =|tan x |的图象,并根据图象判断其单调区间、奇偶性、周期性.【规律方法】正切型函数的周期性、奇偶性问题的解题策略 (1)一般地,函数y =A tan(ωx +φ)的最小正周期为T =π|ω|,常常利用此公式来求周期. (2)判断函数的奇偶性要先求函数的定义域,判断其是否关于原点对称.若不对称,则该函数无奇偶性,若对称,再判断f (-x )与f (x )的关系.【跟踪训练】 已知函数y =tan(ωx +π4)(ω<0)的周期为π2,求该函数的定义域、值域,并判断奇偶性.【达标反馈】1.函数f (x )=|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π2的奇函数D .周期为π2的偶函数2.比较大小:tan13π4________tan 17π5. 3.求函数y =tan(3x -π3)的定义域、周期,并指出它的单调区间.【巩固提升】[A 基础达标]1.当x ∈(-π2,π2)时,函数y =tan |x |的图象( )A .关于原点对称B .关于y 轴对称C .关于x 轴对称D .无法确定2.与函数y =tan(2x -π4)的图象不相交的一条直线是( )A .x =π2B .x =-π2C .x =π4D .x =-π83.函数y =1tan x ⎝⎛⎭⎫-π4<x <π4的值域是( ) A .(-1,1)B .(-∞,-1)∪(1,+∞)C .(-∞,1)D .(-1,+∞)4.函数y =tan ⎝⎛⎭⎫12x -π3在一个周期内的图象是下图中的 ( )5.在(0,2π)内,使 tan x >1 成立的 x 的取值范围为( ) A.⎝⎛⎭⎫π4,π2B.⎝⎛⎭⎫54π,32π C.⎝⎛⎭⎫π4,π2∩⎝⎛⎭⎫54π,32πD.⎝⎛⎭⎫π4,π2∪⎝⎛⎭⎫54π,32π6.函数y =tan(π4+6x )的定义域为________.7.函数y =tan(x 2+π4),x ∈(0,π6)的值域是________.8.函数 f (x )=tan ⎝⎛⎭⎫π4-x 的单调减区间为________.9.求函数y =tan 2x 的定义域、值域、周期、奇偶性和单调区间.10.比较下列两个正切值的大小: (1)tan 167°,tan 173°; (2)tan ⎝⎛⎭⎫-11π4,tan ⎝⎛⎭⎫-13π5.[B 能力提升]11.已知函数y =tan ωx 在⎝⎛⎭⎫-π2,π2内是减函数,则 ( ) A .0<ω≤1 B .-1≤ω<0 C .ω≥1D .ω≤-112.函数y =tan x2满足下列哪些条件________(填序号).①在⎝⎛⎭⎫0,π2上单调递增; ②为奇函数; ③以π为最小正周期; ④定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠π4+k π2,k ∈Z . 13.画出函数y =|tan x |+tan x 的图象,并根据图象求出函数的定义域、值域、单调区间、最小正周期.14.设函数 f (x )=tan ⎝⎛⎭⎫x 2-π3.(1)求函数的定义域、最小正周期和单调区间. (2)求不等式 f (x )≤ 3 的解集.[C拓展探究]15.设函数y=10tan[(2k-1)·x5],k∈N*.当x在任意两个连续整数间(包括整数本身)变化时至少有两次失去意义,求k的最小正整数值.【参考答案】【新知初探】函数y =tan x 的图象与性质 π⎝⎛⎭⎫-π2+k π,π2+k π(k ∈Z )⎝⎛⎭⎫k π2,0(k ∈Z )【自我检测】答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× 答案:D 答案:A 答案:-3答案:(-π4+k π,3π4+k π),k ∈Z【探究互动】探究点一 正切函数的定义域、值域 【例1】【解析】 (1)因为 2x -π4≠π2+k π(k ∈Z )⇒x ≠3π8+k π2(k ∈Z ),所以定义域为{x ⎪⎪x ≠k π2+3π8,k ∈Z }. (2)令t =tan x ,则t ∈R ,故y =t 2+4t -1=(t +2)2-5≥-5,所求的值域为[-5,+∞). 【答案】 (1)⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠k π2+3π8,k ∈Z (2)[-5,+∞) 【跟踪训练】1. 解析:函数y =3tan(π+x )=3tan x ,因为正切函数在(-π4,π6]上是增函数,所以-3<y ≤3,所以值域为(-3,3]. 答案:(-3,3]2.解析:因为3-tan x >0,所以tan x < 3. 又因为tan x =3时,x =π3+k π(k ∈Z ),根据正切函数图象,得k π-π2<x <k π+π3(k ∈Z ).答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |k π-π2<x <k π+π3,k ∈Z探究点二 正切函数的单调性及其应用 【例2】【解】 (1)由题意,k π-π2<12x +π4<k π+π2,k ∈Z ,即k π-3π4<12x <k π+π4,k ∈Z ,所以2k π-3π2<x <2k π+π2,k ∈Z ,故单调递增区间为⎝⎛⎭⎫2k π-3π2,2k π+π2(k ∈Z ). (2)tan 65π=tan ⎝⎛⎭⎫π+π5=tan π5, tan ⎝⎛⎭⎫-137π=-tan 137π =-tan ⎝⎛⎭⎫2π-π7 =-tan ⎝⎛⎭⎫-π7=tan π7, 因为-π2<π7<π5<π2,y =tan x 在⎝⎛⎭⎫-π2,π2上单调递增, 所以tan π7<tan π5,即tan 65π>tan ⎝⎛⎭⎫-137π. [互动探究]解:y =tan(-12x +π4)=-tan(12x -π4),由k π-π2<12x -π4<k π+π2,k ∈Z ,得2k π-π2<x <2k π+32π,k ∈Z ,所以函数y =tan(-12x +π4)的单调递减区间是(2k π-π2,2k π+32π),k ∈Z .【跟踪训练】1.解析:选 A .由 k π-π2<π2x +π4<k π+π2(k ∈Z )得 2k -32<x <2k +12(k ∈Z ).故 f (x )的单调递增区间为⎝⎛⎭⎫2k -32,2k +12(k ∈Z ). 2.解析:因为x ∈⎝⎛⎭⎫0,π6,所以x 2+π4∈⎝⎛⎭⎫π4,π3, 所以tan ⎝⎛⎭⎫x 2+π4∈(1,3). 答案:(1,3)探究点三 正切函数奇偶性和周期性的应用【例3】【解】 由y =|tan x |,得y =⎩⎨⎧tan x ,k π≤x <k π+π2(k ∈Z ),-tan x ,-π2+k π<x <k π(k ∈Z ),其图象如图所示.由图象可知,函数y =|tan x |是偶函数,单调递增区间为⎣⎡⎭⎫k π,k π+π2(k ∈Z ), 单调递减区间为(-π2+k π,k π](k ∈Z ),周期为π. 【跟踪训练】解:y =tan(ωx +π4)(ω<0)的周期为π|ω|=π2,解得ω=2或ω=-2. 因为ω<0,所以ω=-2,故y =tan(-2x +π4)=-tan(2x -π4). 由2x -π4≠k π+π2(k ∈Z ),解得x ≠k π2+3π8(k ∈Z ), 所以该函数的定义域为{x |x ≠k π2+3π8,k ∈Z },值域为R . 由于该函数的定义域不关于原点对称,所以该函数既不是奇函数也不是偶函数.【达标反馈】1.解析:选D.f (-x )=|tan(-2x )|=|tan 2x |=f (x )为偶函数,T =π2. 2.解析:因为tan 13π4=tan π4,tan 17π5=tan 2π5,又 0<π4<2π5<π2,y =tan x 在⎣⎡⎭⎫0,π2内单调递增, 所以 tan π4<tan 2π5,即 tan 13π4<tan 17π5. 答案:<3.解:要使函数有意义,自变量x 的取值应满足3x -π3≠k π+π2(k ∈Z ), 得x ≠k π3+5π18(k ∈Z ),所以函数的定义域为{x |x ≠k π3+5π18,k ∈Z }. 函数的周期T =π3. 令k π-π2<3x -π3<k π+π2(k ∈Z ), 即k π3-π18<x <k π3+5π18(k ∈Z ), 所以函数的单调递增区间为(k π3-π18,k π3+5π18)(k ∈Z ),不存在单调递减区间. 【巩固提升】[A 基础达标]1.解析:选B.函数y =tan |x |,x ∈(-π2,π2)是偶函数,其图象关于y 轴对称.故选B. 2.解析:选D.当x =-π8时,2x -π4=-π2,而-π2的正切值不存在,所以直线x =-π8与函数的图象不相交.3.解析:选B.因为-π4<x <π4,所以-1<tan x <1, 所以1tan x∈(-∞,-1)∪(1,+∞),故选B. 4.解析:选A.由函数周期T =π12=2π,排除选项B 、D. 将x =23π代入函数解析式中,得tan ⎝⎛⎭⎫12×23π-π3=tan 0=0, 故函数图象与x 轴的一个交点为⎝⎛⎭⎫23π,0. 5.解析:选 D .因为 x ∈(0,2π),由正切函数的图象,可得使 tan x >1 成立的 x 的取值范围为⎝⎛⎭⎫π4,π2∪⎝⎛⎭⎫54π,32π.6.解析:由π4+6x ≠k π+π2(k ∈Z ),得x ≠k π6+π24(k ∈Z ). 答案:{x |x ≠k π6+π24,k ∈Z } 7.解析:因为0<x <π6,则π4<x 2+π4<π3,所以1<tan(x 2+π4)< 3. 答案:(1,3)8.解析:因为 f (x )=tan ⎝⎛⎭⎫π4-x =-tan ⎝⎛⎭⎫x -π4,所以原题即求函数 y =tan ⎝⎛⎭⎫x -π4的单调增区间.由 k π-π2<x - π4<k π+π2,k ∈Z ,得 k π-π4<x <k π+3π4,k ∈Z ,即函数 f (x )=tan ⎝⎛⎭⎫π4-x 的单调减区间为⎝⎛⎭⎫k π-π4,k π+3π4,k ∈Z . 答案:⎝⎛⎭⎫k π-π4,k π+3π4,k ∈Z 9.解:设t =2x ,(1)定义域:y =tan 2x =tan t ,要使函数y =tan t 有意义,必须且只需t ≠k π+π2,k ∈Z , 即2x ≠k π+π2,k ∈Z ,所以x ≠k π2+π4,k ∈Z . 所以函数y =tan 2x 的定义域为{x |x ≠k π2+π4,k ∈Z }. (2)值域:由t ≠k π+π2,k ∈Z 知y =tan t 的值域为(-∞,+∞), 即y =tan 2x 的值域为(-∞,+∞).(3)周期:(定义法)由tan 2(x +π2)=tan(2x +π)=tan 2x ,所以y =tan 2x 的周期为π2. (公式法)正切函数y =tan 2x 的周期T =π|ω|=π2. (4)奇偶性:定义域关于原点对称.令y =f (x )=tan 2x ,则f (x )满足:f (-x )=tan(-2x )=-tan 2x =-f (x ),所以y =tan 2x 为奇函数.(5)单调区间:y =tan t 的单调递增区间为(k π-π2,k π+π2),k ∈Z , 所以y =tan 2x 的单调递增区间为(k π2-π4,k π2+π4),k ∈Z . 10.解:(1)因为90°<167°<173°<180°,y =tan x 在(90°,180°)上为增函数, 所以tan 167°<tan 173°.(2)因为tan ⎝⎛⎭⎫-11π4=tan π4,tan ⎝⎛⎭⎫-13π5=tan 2π5, 且0<π4<2π5<π2,y =tan x 在⎝⎛⎭⎫0,π2上为增函数, 所以tan π4<tan 2π5,即tan ⎝⎛⎭⎫-11π4<tan ⎝⎛⎭⎫-13π5. [B 能力提升]11.解析:选B.因为y =tan ωx 在⎝⎛⎭⎫-π2,π2内是减函数, 所以ω<0且T =π|ω|≥π,所以|ω|≤1,即-1≤ω<0. 12.解析:令x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,则x 2∈⎝⎛⎭⎫0,π4, 所以y =tan x 2在⎝⎛⎭⎫0,π2上单调递增正确;tan ⎝⎛⎭⎫-x 2=-tan x 2,故y =tan x 2为奇函数; T =πω=2π,所以③不正确; 由x 2≠π2+k π,k ∈Z ,得x ≠π+2k π,k ∈Z , 所以④不正确.答案:①②13.解:因为y =|tan x |+tan x =⎩⎨⎧2tan x ,x ∈[k π,π2+k π),k ∈Z ,0,x ∈(-π2+k π,k π),k ∈Z ,所以画出函数y =|tan x |+tan x 的图象,如图所示:则该函数的定义域是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠π2+k π,k ∈Z ,值域是[0,+∞), 单调递增区间是[k π,k π+π2),k ∈Z ,最小正周期是π. 14.解:(1)根据函数 f (x )=tan ⎝⎛⎭⎫x 2-π3,可得x 2-π3≠k π+π2,k ∈Z ,得 x ≠2k π+5π3,k ∈Z . 故函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠2k π+5π3,k ∈Z . 它的最小正周期为π12=2π. 令 k π-π2<x 2-π3<k π+π2,k ∈Z , 得 2k π-π3<x <2k π+5π3,k ∈Z . 故函数的增区间为⎝⎛⎭⎫2k π-π3,2k π+5π3,k ∈Z . (2)求不等式 f (x )≤ 3,即 tan ⎝⎛⎭⎫x 2-π3≤ 3,所以 k π-π2<x 2-π3≤k π+π3,k ∈Z , 求得 2k π-π3<x ≤2k π+4π3,k ∈Z , 故不等式的解集为⎝⎛⎦⎤2k π-π3,2k π+4π3,k ∈Z . [C 拓展探究]15.解:由题意可得,当x 在任意两个连续整数间(包括整数本身)变化时,至少包含函数的2个周期,故函数的最小正周期T 满足T ≤12,即π2k -15≤12, 求得k ≥10π+12,故k 的最小正整数值为17.。
高中数学必修四1.4.3正切函数的性质与图像教案课时训练练习教案课件

1. 4.3 正切函数的性质与图象班级 姓名学习目标:1、用单位圆中的正切线作正切函数的图象;2、用正切函数图象解决函数有关的性质;3、理解并掌握作正切函数图象的方法;4、理解用函数图象解决有关性质问题的方法;教学重点:正切函数的性质与图象的简单应用.教学难点:正切函数性质的深刻理解及其简单应用.教学过程:知识探究(一):正切函数的性质:思考1:正切函数的定义域是__________,思考2:根据诱导公式与周期函数的定义,你能判断正切函数是周期函数吗?若是,其最小正周期 T=_______思考3: 函数)82tan(π-=x y 的周期T=__ , 一般地,函数)0(),tan(>+=ωφωx y 的周期T=____.思考4:根据相关诱导公式,你能判断正切函数具有奇偶性吗?思考5:观察右图中的正切线,当角x 在 (2,2ππ-)内增加时,正切函数值发生什么变化?由此反映出一个什么性质?思考6:结合正切函数的周期性,正切函数的单调性如何?正切函数在开区间( )(z k ∈)内都是(增、减)函数。
思考7:正切函数在整个定义域内是增函数吗?正切函数会不会在某一区间内是减函数?思考8:当x 大于2π-且无限接近2π-时,正切值如何变化? 当x 小于2π且无限接近2π时, 正切值又如何变化? 由此分析,正切函数的值域是什么?知识探究(二):正切函数的图象:思考1:类比正弦函数图象的作法,可以利用正切线作正切函数y=tanx, x ∈(2,2ππ-)的图象,具体应如何操作?思考2:右图中,直线x=2π-和x= 2π 与正切函数的图象的位置关系如何?思考3:结合正切函数的周期性, 如何画出正切函数在整个定义域内的图象?思考4:正切函数y=tanx,x ∈R,x ≠2π+k π ,z x ∈ 的图象叫做正切曲线.因为正切函数是奇函数,所以正切曲线关于原点对称,此外,正切曲线是否还关于其它的点和直线对称?思考5:根据正切曲线如何理解正切函数的基本性质?一条平行于x 轴的直线与相邻两支曲线的交点的距离为多少?应用示例例1 比较大小. (1)tan138°与tan143°; (2)tan(413π-)与tan(517π-).练习:比较大小. (1)tan1519°与tan1493°; (2)tan 1175π与tan(1158π-).例2 求函数y=tan(2πx+3π)的定义域、周期和单调区间.变式训练 求函数y=tan(x+4π)的定义域,值域,单调区间,周期性.课堂小结 知识:正切函数的性质有哪些?正切函数的图象怎么画?能力:正切函数的性质和图象的应用及数形结合法。
数学人教A版必修4同步优化训练:1.4.3正切函数的性质

1.4.3 正切函数的性质与图象5分钟训练(预习类训练,可用于课前) 1.(高考全国卷Ⅰ,文6)函数f(x)=tan(x+4π)的单调区间为( ) A.(kπ-2π,kπ+2π),k ∈Z B.(kπ,(k+1)π),k ∈Z C.(kπ-43π,kπ+4π),k ∈Z D.(kπ-4π,kπ+43π),k ∈Z 解析:由kπ-2π<x+4π<kπ+2π,k ∈Z ,解得kπ-43π<x <kπ+4π,k ∈Z . 答案:C 2.函数y=tan(πx+4π)的最小正周期是_______________. 解析:T=ππ=1. 答案:13.作出函数y=|tanx |的图象,并根据图象求其单调区间. 解:由于y=|tanx|⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-∈-+∈),2(,tan ),2,[,tan ππππππk k x x k k x x (k ∈Z ), 所以其图象如下图所示,单调增区间为[kπ,kπ+2π)(k ∈Z );单调减区间为(kπ-2π,kπ](k ∈Z).4.利用函数图象,写出x 的范围:tanx≥-1. 解析:在(-2π,2π)内tanx≥-1=tan(-4π),∴-4π≤x <2π. 由周期性可知当tanx≥-1时,kπ-4π≤x <kπ+2π,k ∈Z . 答案:kπ-4π≤x <kπ+2π,k ∈Z .10分钟训练(强化类训练,可用于课中) 1.函数y=tan(21x-3π)在一个周期内的图象是( )图1-4-2解析:函数y=tan(21x-3π)的周期是2π,可排除B 、D ;对于答案C ,图象过点(3π,0),代入解析式不成立,可排除C.答案:A2.已知函数y=tan(2x+φ)的图象过点(12π,0),则φ可以是( ) A.-6π B.6π C.-12π D.12π解析:将(12π,0)代入原函数可得tan(6π+φ)=0,再将A 、B 、C 、D 代入检验即可.答案:A 3.若f(x)=tan(x+4π),则( ) A.f(0)>f(-1)>f(1) B.f(0)>f(1)>f(-1) C.f(1)>f(0)>f(-1) D.f(-1)>f(0)>f(1)解析:在(-2π,2π)上,y=tanx 为增函数.根据诱导公式把x+4π转化到(-2π,2π)上再比较大小. f(1)=tan(1+4π)=tan(1-43π).又-2π<1-43π<4π-1<4π,所以f(0)>f(-1)>f(1).答案:A4.函数y=xtan 11+的定义域是_________________.解:要使函数y=xtan 11+有意义,则有⎪⎩⎪⎨⎧∈+≠≠+),(2,0tan 1Z k k x x ππ即x≠-4π+kπ且x≠2π+kπ(k ∈Z ). ∴函数的定义域为{x|x ∈R 且x≠-4π+kπ且x≠2π+kπ,k ∈Z . 答案:{x|x ∈R 且x≠-4π+kπ且x≠2π+kπ,k ∈Z }5.函数y=x tan 3-的定义域为_______________,值域为_______________.解:∵⎪⎩⎪⎨⎧∈+≠≥-)(2,0tan 3Z k k x x ππ∴tanx≤3. ∴-2π+kπ<x≤3π+kπ(k ∈Z ),y≥0. 答案:{x|-2π+kπ<x≤3π+kπ,k ∈Z }y≥06.求函数y=tan(2x-3π)的单调区间.解:由y=tanx,x ∈(kπ-2π,kπ+2π)(k ∈Z )是增函数,∴kπ-2π<2x-3π<kπ+2π,k ∈Z ,即2πk -12π<x <2πk +125π,k ∈Z .因此,函数的单调递增区间为(2πk -12π,2πk +125π)(k ∈Z ).7.比较tan1,tan2,tan3的大小.解:∵tan2=tan(2-π),tan3=tan(3-π),又∵2π<3<π,∴-2π<3-π<0. 显然-2π<2-π<3-π<1<2π.而y=tanx 在(-2π,2π)内是增函数,∴tan(2-π)<tan(3-π)<tan1. ∴tan2<tan3<tan1.30分钟训练(巩固类训练,可用于课后) 1.函数y=tan(4π-x)的定义域是( ) A.{x|x≠4π,x ∈R } B.{x|x≠-4π,x ∈R }C.{x|x≠kπ+4π,k ∈Z ,x ∈R }D.{x|x≠kπ+43π,k ∈Z ,x ∈R }解析:要使函数有意义,需满足4π-x≠2π+kπ(k ∈Z ), ∴x≠-4π+kπ(k ∈Z ),也可写成x≠43π+kπ(k ∈Z ).答案:D2.直线y=a(a 为常数)与正切曲线y=tanωx (ω是常数且ω>0)相交,则相邻两交点间的距离是( )A.πB.ωπ2 C.ωπD.与a 的值有关 解析:相邻两交点间的距离恰为该函数的周期,由y=tanωx ,ω>0,得T=ωπ. 答案:C3.函数y=2tan(3x-4π)的一个对称中心是( ) A.(3π,0) B.(6π,0) C.(-4π,0) D.(-2π,0)解析:由y=tanx 的对称中心是(2πk ,0),∴3x-4π=2πk ,x=12π+6πk (k ∈Z ).当k=-2时,x=-4π.答案:C4.(2005高考全国卷Ⅱ,4)已知函数y=tanωx 在(-2π,2π)内是减函数,则( ) A.0<ω≤1 B.-1≤ω<0 C.ω≥1 D.ω≤-1 解析:由||ωπ≥π,∴|ω|≤1.若ω>0,其图象与y=tanx 在(-2π,2π)上有相同的增减性,∵y=tanωx是(-2π,2π)上的减函数,∴ω<0. 答案:B5.给出下列命题:①正切函数的图象的对称中心是唯一的; ②y=|sinx|、y=|tanx|的周期分别为π、2π; ③若x 1>x 2,则sinx 1>sinx 2;④若f(x)是R 上的奇函数,它的最小正周期为T ,则f(2T-)=0. 其中正确命题的序号是_____________________. 答案:④6.不通过求值,比较下列各组中两个正切函数值的大小: (1)tan167°与tan173°; (2)tan(411π-)与tan(513π-).解:(1)∵90°<167°<173°<180°,又∵y=tanx 在(90°,270°)上是增函数,∴tan167°<tan173°.(2)∵tan(411π-)=tan(-43π),tan(513π-)=tan(53π-), 又∵-23π<-43π<53π-<-2π,函数y=tanx ,x ∈(-23π,-2π)是增函数,∴tan(-43π)<tan(53π-),即tan(411π-)<tan(513π-). 7.若α、β为锐角,且cotα>tanβ,试比较(α+β)与2π的大小. 解:∵α、β∈(0,2π),∴(2π-α)∈(0,2π). 由cotα>tanβ,得tan(2π-α)>tanβ.∵y=tanx 在x ∈(0,2π)上是增函数,∴2π-α>β,即α+β<2π. 8.已知函数f(x)=tanx,x ∈(0,2π),若x 1、x 2∈(0,2π)且x 1≠x 2,试比较21[f(x 1)+f(x 2)]与f(221x x +)的大小.解:f(x)=tanx,x ∈(0,2π)的图象如图所示,则f(x 1)=AA 1,f(x 2)=BB 1,f(221x x +)=CC 1,C 1D 是直角梯形AA 1B 1B 的中位线,所以21[f(x 1)+f(x 2)]=21(AA 1+BB 1)=DC 1>CC 1=f(221x x +),即21[f(x 1)+f(x 2)]>f(221x x +).9.有两个函数f(x)=asin(ωx+3π),g(x)=btan(ωx -3π)(其中ω>0).已知它们的周期之和为23π,且f(2π)=g(2π),f(4π)=g 3-(4π)+1,你能确定a 、b 、ω的值吗?解:∵f(x)的周期为ωπ2,g(x)的周期为ωπ,由已知ωπ2+ωπ=23π,得ω=2.∴函数式为f(x)=asin(2x+3π),g(x)=btan(2x-3π).由已知,得方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-⨯-=+⨯-=+,1)342tan(3)342sin(),3tan()3sin(ππππππππb a b a 即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-=-=-.12,323b a b a 解之,得⎪⎩⎪⎨⎧==.21,1b a∴a=1,b=21,ω=2. 快乐时光相反的例子孙子问当美学教授的爷爷:“爷爷,为什么您说一切假的都是丑的?” “那当然啰,难道你还能举出相反的例子吗?”“能,”孙子爬到美学教授的膝头上,得意地说:“您瞧您自己一装上假牙后又年轻又精神,拿掉假牙,您嘴巴又空又瘪,那才丑呢,这不是相反的例子吗?” 教授一时语塞.。
数学人教A版必修4 1.4.3 正切函数的性质和图像 作业 Word版含解析

[.基础达标].函数=(+)的定义域是( ).{≠π+,∈}.{≠π-,∈}.{≠π+,∈}.{≠π,∈}解析:选.由+≠π+(∈),得≠π+(∈)..()=-(+)的单调区间是( ).(π-,π+),∈.(π,(+)π),∈.(π-,π+),∈.(π-,π+),∈解析:选.令-+π<+<+π,∈,解得-+π<<+π,∈.所以函数()的单调减区间为(π-,π+),∈..函数()=ω(ω>)的图象上的相邻两支曲线截直线=所得的线段长为,则ω的值是()....解析:选.由题意可得()的周期为,则=,∴ω=..在下列给出的函数中,以π为周期且在(,)内是增函数的是( ).=.=.=(-).=(+)解析:选.由函数周期为π可排除.当∈(,)时,∈(,π),+∈(,π),此时、中函数均不是增函数.故选..函数=的图象的一个对称中心是( ).()解析:选.因为=的图象的对称中心为,∈.由+=,∈,得=π-,∈,所以函数=的图象的对称中心是,∈,令=,得..在(π)内,使>成立的的取值范围为.解析:利用图象=位于=上方的部分对应的的取值范围可知.答案:(,)∪(π,π).-与(-)的大小关系是.解析:-=-,(-)=-=-.∵<<<<π,∴>,<,∴-<-,即-<(-).答案:-<(-).=满足下列哪些条件(填序号).①在(,)上单调递增;②为奇函数;③以π为最小正周期;④定义域为{≠+,∈}.解析:令∈(,),则∈(,),所以=在(,)上单调递增正确;(-)=-,故=为奇函数;==π,所以③不正确;由≠+π,∈,得{≠π+π,∈},所以④不正确.答案:①②.求函数=的定义域、值域和周期,并作出它在区间[-π,π]内的图象.解:定义域为;值域为(-∞,+∞);周期为;对应图象如图所示:.若函数()=(ω-)(ω<)的最小正周期为π,求()的单调区间.解:因为()=(ω-)(ω<)的最小正周期为π,所以=π,所以ω=.又因为ω<,所以ω=-.即()=(--)=-(+).由π-<+<π+(∈),得π-π<<π+(∈).所以函数()的单调减区间为(π-π,π+)(∈).[.能力提升].函数()=的定义域是( )(∈)(∈)(∈)(∈)解析:选()有意义时,(\\(≥>)),∴≥,解得π+≤<π+(∈),∴()的定义域为(∈)..已知函数=ω在(-,)内是减函数,则( ).-≤ω<.<ω≤.ω≤-.ω≥解析:选.∵=ω在(-,)内是减函数,∴ω<且=≥π.∴ω≤,即-≤ω<..使函数=与=同时单调递增的区间是.解析:由=与=的图象(图略)知,同时单调递增的区间为(∈)和(∈).答案:(∈)和(∈).函数=+--在区间(,)内的图象是如图中的.解析:函数=+--=(\\(,(π)<≤π,,π<<()π.))答案:④.函数()=(+φ)图象的一个对称中心是,其中<φ<,试求函数()的单调区间.。
高中试卷-5.4.3 正切函数的图像与性质 练习(2)(含答案)
5.4.3 正切函数的图像与性质(用时45分钟)【选题明细表】知识点、方法题号正切函数的性质1,2,3,4,5,6,9,11正切函数的图像10综合运用7,8,13基础巩固1.函数tan2xy =是( )A.周期为2p 的奇函数 B.周期为2p的奇函数C.周期为p 的偶函数D.周期为2p 的偶函数【答案】A 【解析】212T pp==,即周期为2p ,tan tan 22x x æö-=-ç÷èø,即函数为奇函数本题正确选项:A2.下列关于函数()tan f x x =的结论正确的是( )A.是偶函数B.关于直线2x p =对称C.最小正周期为2pD.3044f f p pæöæö+=ç÷ç÷èøèø【答案】D【解析】函数()f x 是最小正周期为p 的奇函数,排除A C 、,正切函数是中心对称图形,不是轴对称图形,排除B ,tan 144f p p æö==ç÷èø,314f pæö=-ç÷èø,则3044f f p p æöæö+=ç÷ç÷èøèø故选D3.函数3tan 24y x p æö=+ç÷èø的定义域是()A .ππ,2x x k k ìü¹+ÎíýîþZ B .3ππ,28k x x k ìü¹+ÎíýîþZ C .ππ,28k x x k ìü¹+ÎíýîþZ D .π,2kx x k ìü¹ÎíýîþZ 【答案】C 【解析】由ππ2π,42x k k +¹+ÎZ ,得1ππ,28x k k ¹+ÎZ .故选C 4.下列函数中,同时满足以下三个条件的是( )①在0,2p æöç÷èø上为增函数;②最小正周期为2p ;③是奇函数.A.tan y x = B.cos y x= C.tan2x y =- D.tan2x y =【答案】D【解析】对于A 选项中的函数tan y x =,该函数在0,2p æöç÷èø上为增函数,最小正周期为p ,且为奇函数,A 选项中的函数不符合条件;对于B 选项中的函数cos y x =,该函数0,2p æöç÷èø上为减函数,最小正周期为2p ,且为偶函数,B 选项中的函数不符合条件;对于C 选项中的函数tan2x y =-,当02x p<<时,024x p <<,则该函数在0,2p æöç÷èø上为减函数,最小正周期为212pp=,且为奇函数,C 选项中的函数不符合条件;对于D 选项中的函数tan 2x y =,该函数在0,2p æöç÷èø上为增函数,最小正周期为2p ,且为奇函数,D 选项中的函数符合条件.故选:D.5.下面哪个点不是函数tan 22y x p æö=+ç÷èø图像的对称点( )A.(0,0) B.,04p æöç÷èøC.,03p æöç÷èøD.,02p æöç÷èø【答案】C【解析】函数tan 22y x p æö=+ç÷èø的对称中心横坐标满足:222k x pp +=,解得:()44k x k Z pp =-Î,令1k =可得:0x =,则选项A 中的点是函数的对称点;令2k =可得:4x p=,则选项B 中的点是函数的对称点;令3k =可得:2x p =,则选项D 中的点是函数的对称点;注意到443k x p p p =-=没有整数解,故,03p æöç÷èø不是函数的对称点.故选:C.6.函数tan y x =,0,4x p éùÎêúëû的值域是________.【答案】[]0,1【解析】因为函数tan y x =在0,4x p éùÎêúëû单调递增,所以min tan 00y ==,max tan 14y p==,故函数的值域为[]0,1.7.13tan 7p æö-ç÷èø与15tan 8pæö-ç÷èø的大小关系是_______.【答案】1315tan tan 78p p æöæö->-ç÷ç÷èøèø【解析】131315tan tan 2tan ,tan 7778p p p p p æöæöæö-=-=-ç÷ç÷ç÷èøèøèø15tan 2tan 88p p p æö=-=ç÷èø.∵0872ppp<<<,∴tantan87pp<,即1315tan tan 78p pæöæö->-ç÷ç÷èøèø.8.求函数2tan tan 1y x x =++的值域.【答案】3,4éö+¥÷êëø【解析】设tan t x =()t R Î,则221331244y t t t æö=++=++³ç÷èø,所以2tan tan 1y x x =++的值域是3,4éö+¥÷êëø.故答案为:3,4éö+¥÷êëø.能力提升9.已知函数()()5tan 202f x x p j j æö=+<<ç÷èø,其函数图像的一个对称中心是,012p æöç÷èø,则该函数的单调递增区间可以是( )A.5,66p p æö-ç÷èøB.,63p p æö-ç÷èøC.,36p p æö-ç÷èøD.5,1212p p æö-ç÷èø【答案】D 【解析】,012p æöç÷èøQ 为函数的对称中心 2122k p p j \´+=,k ZÎ解得:26k p pj =-,k Z Î0,2p j æöÎç÷èøQ 3pj \= ()5tan 23f x x p æö\=+ç÷èø当5,66x p p æöÎ-ç÷èø时,422,333x p p p æö+Î-ç÷èø,此时()f x 不单调,A 错误;当,63x p p æöÎ-ç÷èø时,()20,3x p p +Î,此时()f x 不单调,B 错误;当,36x p p æöÎ-ç÷èø时,22,333x p p p æö+Î-ç÷èø,此时()f x 不单调,C 错误;当5,1212x p p æöÎ-ç÷èø时,2,322x p p p æö+Î-ç÷èø,此时()f x 单调递增,D 正确本题正确选项:D10.函数()y tanx y tanx y tan x y tan x =,=,=-,= 在(- 3π2,3π2)上的大致图象依次是下图中的( )A.①②③④B.②①③④C.①②④③D.②①④③【答案】C 【解析】y tanx = 对应的图象为①,y tanx = 对应的图象为②,()y tan x =- 对应的图象为④,y tan x =对应的图象为③.故选C.11.若函数tan y x w =在(,)p p -上是递增函数,则w 的取值范围是________【答案】1(0,2【解析】由于数tan y x w =在(,)p p -上是递增函数,所以0>w .由ππx -<<,则ππx w w w -<<,由正切函数的递增区间可知:ππππ22k x k w -<<+,所以πππ2πππ2k k w w ì-£-ïïíï+³ïî,1212k k w w ì£-+ïïíï£+ïî,由于0>w ,故取0k =,所以102w <≤.故填:1(0,2.12.设函数f (x )=tan.(1)求函数f (x )的定义域、周期和单调区间;(2)求不等式-1≤f (x )≤的解集.【答案】(1) 单调递增区间是5-+2,233k k k z p p p p æö+Îç÷èø;(2) 解集是4|22,63x k x k k z p p p p ìü+££+Îíýîþ.【解析】(1)由-≠+k π(k ∈Z),得x ≠+2k π(k ∈Z),所以函数f (x )的定义域是.因为ω=,所以周期T ==2π.由-+k π<-<+k π(k ∈Z),得-+2k π<x <+2k π(k ∈Z).所以函数f (x )的单调递增区间是(k ∈Z).(2)由-1≤tan ≤,得-+k π≤-≤+k π(k ∈Z).解得+2k π≤x ≤+2k π(k ∈Z).所以不等式-1≤f (x )≤的解集是.素养达成13.已知函数()sin cos xf x x=.(1)求函数()f x 的定义域;(2)用定义判断函数()f x 的奇偶性;(3)在[],p p -上作出函数()f x 的图象.【答案】(1),2x x k k Z pp ìü¹+Îíýîþ;(2)奇函数,见解析;(3)见解析【解析】(1)由cos 0x ¹,得2x k pp ¹+(k Z Î),所以函数()f x 的定义域是,2x x k k Z pp ìü¹+Îíýîþ.(2)由(1)知函数()f x 的定义域关于原点对称,因为()()()()sin sin cos cos x xf x f x xx ---===--,所以()f x 是奇函数.(3)()tan ,22tan ,22x x f x x x x p p p p p pì-<<ïï=íï--£<-<£ïî或,所以()fx 在[],p p -上的图象如图所示,。
高中数学:必修四 3.3.2 正切函数的图象与性质
T=
奇偶性
奇函数
单调性 增区间(k , k )k Z
2
2
值域
R
讨论与探究: 正切函数的性质对我们作出它的图象有哪些启发呢? 你能想象出它的图象的样子吗?
回 忆:
怎样利用单位圆中的正弦线作出y=sinx,x∈[0,2π]的
图象?
-
-
P1
6
o1
M-1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ A
y
1p1/
作法: (1) 等分 (2) 作正弦线 (3) 平移 (4) 连线
( k , 0)(k Z )
2
三、例题分析:
例1.不通过求值,比较下列各组中两个正切函数值的大小:
(1) tan138 tan143
(2)
tan
13
4
tan
17
5
方法总结:比较两个角的正切值的大小,关键是把相应的
角诱导到的同一单调区间内,利用的单调递增性来解决.
解:(1)∵90 138 143 270, 而且 tan x在90到270之间是增函数
奇偶性,对称中心。2 3
解:原函数要有意义,自变量x应满足
即
x
1 3
2k,
k
Z
2
x
3
2
k , k Z
所以,原函数的定义域是{x
|
x
1 3
2k,
k
Z}.
T
2
所以原函数的周期是2.
2
由
2
k
2
x
3
2
k , k
Z
解得
5 3
2k
x
1 3
2k,
k
Z
所以原函数的单调递增区间是
正切函数的性质与图像(基础知识+基本题型)(含解析)
5.4.3 正切函数的性质与图像(基础知识+基本题型)知识点一 正切函数的性质 1、定义域:⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≠Z k k x x ,2ππ2、值域:R从单位圆上的正切线可知,当()Z k k x ∈+<ππ2且无限接近于ππk +2时,x tan 无限增大,记作+∞→x tan (x tan 趋向于正无穷大);当()Z k k x ∈->ππ2且无限接近于时,x tan 无限减小,记作-∞→x tan (x tan 趋向于负无穷大).因此x tan 可以取任何实数值,但没有最大值和最小值.称Zk k x ∈+-=,2ππ为正切函数图像的渐近线.3、周期性:由诱导公式可知,()Z k k x R x x x ∈+≠∈=+,2,,tan tan πππ.因此正切函数是周期函数,周期为π.拓展:函数()()0,0tan ≠≠+=ωϕωA x A y 的最小正周期ωπ=T . 4、奇偶性: 正切函数的定义域为⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≠Z k k x x ,2ππ,关于原点对称,由于()()()x x x --=-cos sin tan =x xxtan cos sin -=-,故正切函数是奇函数. 5、单调性单位圆中的正切线如图所示.ππk +-2利用单位圆中的正切线研究正切函数的单调性,可得下表:故正切函数在⎪⎭⎫ ⎝⎛-2,2和⎪⎭⎫⎝⎛2,2上均为增函数,由周期性,可知正切函数的单调区间为⎪⎭⎫⎝⎛++-ππππk k 2,2()Z k ∈.6、对称性:正切函数时奇函数,其图像关于原点对称,所以正切函数的图像是中心对称图形,不是轴对称图形,且其对称中心为().0,2Z k k ∈⎪⎭⎫⎝⎛π 警示:正切函数x y tan =在⎪⎭⎫⎝⎛++-ππππk k 2,2()Z k ∈内是单调递增函数,但不能说函数在其定义域内是单调递增函数.知识点二 正切函数的图像类比正弦函数的图像的作法,作正切函数x y tan =,⎪⎭⎫⎝⎛-∈2,2ππx 的图像的步骤:(1)所示,建立平面直角坐标系,在x 轴的负半轴上任取一点1O ,以1O 为圆心作单位圆. (2)把单位圆中的右半圆平均分成8份,并作出相应终边的正切线.(3)在x 轴上,把⎪⎭⎫⎝⎛-2,2ππ这一段分成8等份,依次确定单位圆上7个分点在x 轴上的位置.(4)把角x 的正切线向右平移,使它的起点与x 轴上的点x 重合.(5)用光滑的曲线把正切线的终点连接起来,就得到x y tan =,⎪⎭⎫⎝⎛-∈2,2ππx 的图像.现在我们作出了正切函数一个周期上的图像,根据正切函数的周期性,把上述的图像向左、右扩展,就可以得到正切函数x y tan =,Z k k x R x ∈+≠∈,2,ππ的图像,我们把它叫做正切曲线(如图1.4—16所示).它是由被无数条直线()Z k k x ∈+=ππ2所隔开的无数支曲线组成的.【拓展】画函数⎪⎭⎫⎝⎛-∈=2,2,tan ππx x y 上的简图时,可采用“三点两线”法,即可以先描三点(,1),(0,0),(,1)44ππ--,再画两条平行的虚线,22x x ππ=-=,最后连线. 这两条虚线实质是正切函数图像的两条渐近线.考点一 正切函数图像的应用【例1】当⎪⎭⎫ ⎝⎛-∈23,23ππx 时,确定方程0sin tan =-x x 的根的个数.解:将方程变形为,sin tan x x =令x y x y sin ,tan ==在同一平面直角坐标系中,首先作出x y sin =与x y tan =在⎪⎭⎫⎝⎛-2,2ππ内的图像,需要明确⎪⎭⎫⎝⎛∈2,0πx 时,有.tan sin x x x <<然后利用对称性作出⎪⎭⎫⎝⎛-∈23,23ππx 时的两个函数的图像,如图1.4-18所示,由图像可知它们有三个交点.所以方程有三个根.讨论方程根的个数,对于不易解答的方程,可对方程适当变形,转化为两个函数图像的交点个数问题,通过图像法求解问题,简单易行,还可以避免繁杂的运算.考点二 正切函数的定义域与值域 【例2】 (1)求函数33tan -=x y 的定义域; (2) 求函数()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∈+-=3,3,5tan 2tan 2ππx x x x f 的值域.解:(1)由题意,知6tantan π≥x .作出正切函数的图像如图所示,可知Z k k x k ∈+<≤+,26ππππ.故函数的定义域为 |,62x k x k k z ππππ⎧⎫+≤<+∈⎨⎬⎩⎭.(2)由 [,],33x ππ∈-知tan [,],33x ππ∈- 令tan t x =,则[t ∈ ,所以原函数可化为 22()25(1)4f t t t t =-+=-+ 故当 1t = ,即4x π=,min ()=(1)=4f t f ,即()min 4f x =当t=-,即3x π=-时,()(358f t f ==+=+max ()=8f x +所以函数f(x)的值域为 [4,8+求函数的定义域一般转化为解不等式(组).而解有关三角函数的不等式一般有两种方法,一是利用三角函数线,先借助于单位圆在平面直角坐标系中找出角的区域,再求出不等式的解集;二是利用三角函数的图象,先在一个周期内求出x 的范围,再在整个定义域上求出不等式的解集,利用正切函数的图象求角的范围时,主要是利用其单调性,这是数形结合思想方法的一个具体应用.考点三 利用正切函数的单调性比较大小【例3 】不通过求值,比较下列各组中两个三角函数值的大小。
高中数学:1.4.3 正切函数的性质与图象(第2课时) Word版含答案
1.4.3正切函数的性质与图象(2)一、三维目标:知识与技能: 1. 熟练掌握正切函数的图象和性质,并能用之解题;2. 掌握正切函数的图象和性质,并能用之解题。
过程与方法: 渗透数形结合、换元法等基本数学思想方法。
情感态度与价值观: 培养认真学习的精神。
二、学习重、难点:重点: 正切函数的图象和性质的运用。
难点: 灵活应用正切函数的性质解决相关问题。
三、学法指导: 认真阅读教材,对教材的内容进行分析。
四、知识链接:B 问题1:作正切曲线的简图,说明正切曲线的特征。
B 问题2:回忆正切函数的性质:定义域、值域、周期性、奇偶性、单调性。
五、学习过程:典型习题:(一)函数要素问题:B1.求定义域:(1)tan 3y x = (2)tan()4y x π=-(3)y =C2.求值域:求tan y x = []4,4x ππ∈-的值域 。
C3.已知:[]3,4x ππ∈-,求2()tan tan 2f x x x =++的最值及相应的x 的值。
(二)函数的图像及性质问题A1.若tan(2)13x π-≤,那么x 的取值范围是( )A.)(247211221z k k x k ∈+≤<-ππππB.)(2412z k k x k ∈+≤<-ππππ C.)(247211221z k k x k ∈+≤≤-ππππ D.)(2412z k k x k ∈+≤≤-ππππ B2.(,)22x ππ∈-时,求函数tan y x =的图象关于( )对称 A 、x 轴 B 、y 轴 C 、 原点 D 、y=xB3.函数tan sin y x x =-是 ( )A 、奇函数B 、偶函数C 、既是奇函数又是偶函数D 、既不是奇函数又不是偶函数 B4.tan(2)4y x π=+的周期是 单调增区间是 。
六、达标检测:A1.函数tan()4y x π=+)的定义域为 。
B2.已知24παπ<<,则|tan |log 31)31(α= 。
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正切函数
1.[答案] A
2.[答案] D
3.[答案] B
4.[答案] C
5.[答案] D
∵
tan π7>tan π8,∴tan ⎝
⎛⎭⎪⎫-13π7>tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-15π8, tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-13π4=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-3π-π4=tan ⎝ ⎛⎭
⎪⎫-π4=-tan π4, tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12π5=tan ⎝ ⎛⎭
⎪⎫-2π-2π5 =tan ⎝ ⎛⎭
⎪⎫-2π5=-tan 2π5. 又tan 2π5>tan π4,所以tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12π5<tan ⎝ ⎛⎭
⎪⎫-13π4,故选D. 6.[答案] C
7.[答案] ±52
8.[答案] C
[解析] 要使函数有意义,则2x +π4≠k π+π2(k ∈Z ),则x ≠k 2π+π8
(k ∈
Z ).
9.[答案] A
[解析] 定义域是⎩⎨⎧⎭
⎬⎫x ⎪⎪⎪ x ≠k π+π2,k ∈Z ∩{x |x ≠k π,k ∈Z }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪
x ≠k π2,k ∈Z . 又f (-x )=tan(-x )+
1tan (-x )
=-⎝ ⎛⎭⎪⎫tan x +1tan x =-f (x ),即函数y =tan x +1tan x
是奇函数. 10.[答案] C [解析] 在(-π2,π2)上cos x >0,f (x )=tan x ,所以在(-π2,π2
)上其图象y =tan x 的图象相同,在(-π,-π2)和(π2
,π)上,cos x <0, f (x )=-tan x ,所以在这两段上其图象是y =tan x 的图象关于x 轴的对称图形.
11.[答案] B
[解析] 根据公式T =π|ω|=π|1a |
=|a |π. 12.[答案] A
[解析] 经验证,选项B 、D 中所给函数都是偶函数,不符合;选项C 中所给的函数的周期为2π.
13.[答案] (k π4-π6
,0)(k ∈Z ) [解析] 令2x +π3=k π2
(k ∈Z ), 得x =k π4-π6
(k ∈Z ),
∴对称中心的坐标为(k π4-π6
,0)(k ∈Z ). 14.[答案] (2k π-π2,2k π+32
π)(k ∈Z ) [解析] y =tan(-12x +π4
) =-tan(12x -π4
), 由k π-π2<12x -π4<k π+π2
(k ∈Z ), 得2k π-π2<x <2k π+32
π,k ∈Z , ∴函数y =tan(-12x +π4)的单调递减区间是(2k π-π2,2k π+32
π),k ∈Z . 15.[答案] ⎝ ⎛⎭
⎪⎫-π6+k π2,5π24+k π2(k ∈Z ) [解析] 令z =2x -π6,在⎝ ⎛⎭
⎪⎫-π2,π2上满足tan z ≤1的z 的值是-π2<z ≤π4,在整个定义域上有-π2+k π<z ≤π4+k π,解不等式-π2+k π<2x -π6≤π4
+k π,得-π6+k π2<x ≤5π24+k π2
,k ∈Z . 16.[解析] (1)由12x -π3≠π2
+k π,k ∈Z , 解得x ≠5π3
+2k π,k ∈Z . ∴定义域为{x |x ≠5π3
+2k π,k ∈Z },值域为R . (2)f (x )为周期函数,周期T =π12
=2π. f (x )为非奇非偶函数.
由-π2+k π<12x -π3<π2
+k π,k ∈Z , 解得-π3+2k π<x <5π3
+2k π,k ∈Z . ∴函数的单调递增区间为(-π3+2k π,5π3
+2k π)(k ∈Z ).
B 级
1.[解析] 设tan x =t ,∵|x |≤π4
,∴-1≤tan x ≤1. ∴-1≤t ≤1.原函数可化为y =t 2
-at =(t -a 2)2-a 24,对称轴为t =a 2.若-1≤a 2≤1,即-2≤a ≤2,则当t =a 2时,y min =-a 24
=-6,∴a 2=24(舍去).若a 2<-1,即a <-2时,二次函数在[-1,1]上递增,y min =(-1-a 2)2-a 24
=1+a =-6,∴a =-7.若a 2
>1,即a >2时,二次函数在[-1,1]上递减, y min =(1-a 2)2-a 24
=1-a =-6,∴a =7. 综上所述,a =7或a =-7.
2.[解析] ∵ω>0,∴函数f (x )=tan ωx 的周期为πω,
且在每个独立区间内都是单调函数,
∴两交点之间的距离为πω=π4
, ∴ω=4,f (x )=tan4x ,
∴f (π4
)=tanπ=0.。