第五章三角函数
5.4三角函数的图象与性质
5.4.3正切函数的性质与图象
[目标]1.能够作出y=tanx的图象;
2.理解并记住正切函数的性质;3.会利用正切函数的图象与性质解决相关问题.
[重点] 正切函数的性质.
[难点]正切函数的图象、性质及其应用.
知识点一正切函数y=tanx的图象
[填一填]
正切函数y=tanx的图象叫做正切曲线.
[答一答]
1.正切函数y=tanx的图象与x=kπ+,k∈Z有公共点吗?
提示:没有.正切曲线是由被互相平行的直线x=kπ+(k∈Z)隔开的无穷多支曲线组成的.
2.直线y=a与y=tanx的图象相邻两交点之间的距离是多少?
提示:由图象结合正切函数的周期性可知,两交点之间的距离为π.
3.观察正切函数曲线,写出满足下列条件的x的集合.
(1)满足tanx=0的集合为.{x|x=kπ,k∈Z}
(2)满足tanx<0的集合为.{x|kπ-<x<kπ,k∈Z}
(3)满足tanx>0的集合为.{x|kπ<x<kπ+,k∈Z}
知识点二正切函数y=tanx的性质
[填一填]
(1)定义域是.{x|x≠kπ+,k∈Z}
(2)值域是R,即正切函数既无最大值,也无最小值.
(3)周期性:正切函数是周期函数,最小正周期是π.
(4)奇偶性:正切函数是.奇函数
(5)单调性:正切函数在开区间内是增函数.(kπ-,kπ+),k∈Z
(6)对称性:正切函数的图象关于原点对称,正切曲线都是中心对称图形,其对称中心坐标是,正切函数无对称轴.(,0)(k∈Z)
[答一答]
4.y=tanx在定义域上是增函数吗?
提示:y=tanx在每个开区间(-+kπ,+kπ),k∈Z内都是增函数,但在整个定义域上不具有单调性.
5.正切函数图象与x轴有无数个交点,交点的坐标为(kπ,0)(k∈Z),因此有人说正切函数图象的对称中心为(kπ,0)(k∈Z),这种说法对吗?
提示:不对.正切函数的图象不仅仅关于点(kπ,0)对称,还关于点(+kπ,0)(k∈Z)对称,因此正切函数y=tanx的对称中心为(,0)(k∈Z).
类型一利用正切函数图象求定义域及值域
[例1] 求下列函数的定义域和值域:
(1)y=tan;(2)y=.
[解] (1)由x+≠kπ+,k∈Z得,x≠kπ+,k∈Z.
所以函数y=tan的定义域为{x,其值域为(-∞,+∞).
(2)由-tanx≥0得,tanx≤.
结合y=tanx的图象可知,在上,满足tanx≤的角x应满足-<x≤,所以函数y=的定义域为,其值域为[0,+∞).
1 求与正切函数有关的函数定义域要列出使各部分都有意义的不等式 组 ,然后求出x的范围.
2 求值域要用换元的思想,把tanx看作可取任意实数的自变量.
[变式训练1] (1)求函数y=+lg(1-tanx)的定义域.
(2)求函数y=sinx+tanx,x∈的值域.
三角函数诱导公式教案解:(1)由题意得即-1≤tanx<1.
∵在内,满足上述不等式的x的取值范围是.又y=tanx的周期为π,∴所求x的取值范围是,k∈Z,即为此函数的定义域.
(2)y1=sinx,y2=tanx均满足在区间上单调递增,∴函数y=sinx+tanx也满足在区间上单调递增,
∴此函数在上的值域为.
类型二正切函数的周期性
[例2] 求函数y=tan与函数f(x)=tanx+|tanx|的最小正周期.
[解] 函数y=tan的最小正周期为T=;
f(x)=tanx+|tanx|=k∈Z,
作出f(x)=tanx+|tanx|的简图,如图所示,易得函数f(x)=tanx+|tanx|的最小正周期T=π.
一般地,函数y=Atan ωx+φ +B A≠0,ω>0 的最小正周期为T=,常常使用此公式来求周期,也可以借助函数图象求周期.
[变式训练2] 若函数y=tan(a≠0)的最小正周期为,则a=. ±
解析:T==,所以a=±.
类型三正切函数的单调性及应用
[例3] (1)求函数y=tan的单调区间;
(2)比较tan与tan的大小.
[解] (1)由kπ-<x-<kπ+,k∈Z得,2kπ-<x<2kπ+,k∈Z.所以函数y=tan的单调递增区间是,k∈Z,无单调递减区间.
(2)由于tan=tan=tan=-tan,
tan=-tan=-tan,
又0<<<,而y=tanx在上单调递增,
所以tan<tan,
所以-tan>-tan,
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