2023-2024学年高一数学同步精品课堂(沪教版2020必修第二册) 第 7章 三角函数 7.4正切函数的图像与性质 学习目标 1.能画出正切函数的图象.(重点) 2.掌握正切函数的性质.(重点、难点) 3.掌握正切函数的定义域及正切曲线的渐近线.(易错点) 请问:研究正弦函数、余弦函数之后你积累了那些经验? 单位圆技法 平移正弦线、余弦线 诱导公式、函数性质 画函数图象 五点法 描点法 知识回顾 情境导入 事实上,中午的气温较早晨高,主要原因是早晨太阳斜射大地,中午太阳直射大地.在相同的时间、相等的面积里,物体在直射状态下比在斜射状态下吸收的热量多,这就涉及太阳光和地面的角度问题. 研究太阳光和地面的角度问题常常用到哪个函数的性质与图象呢? 想一想 提示 正切函数. 由正切的定义可知,对于任意一个给定的实数????,只要????≠????????+????2????∈????,都有唯一确定的正切值tan????与之对应.按照这个对应关系所建立的函数叫做正切函数, 表示为????=tan???? .正切函数的定义域是????????∈????且????≠????????+????2????∈???? . 下面我们探讨正切函数的图像和性质 ? 1 正切函数的图像 我们知道,正切值tan????可以用角a的终边所在直线与直线????=1的交点的纵坐标表示(图7-4-1).类似于作正弦函数图像的方法,利用单位圆并结合描点法我们可以作出 ????=tan????,????∈?????2,????2 的大致图像(图7-4-2). ? 新课讲解 因为tan????????+????????=tan????,????∈????,,所以函数????=tan????当????∈????2,3????2,????∈3????2,5????2?…时?的?图?像?与????=tan????,????∈?????2,????2,的图像形状一样,只需将后者图像的位置向右平移????、2????、…就可得到;同理,函数????=tan????当????∈?3????2,?????2,????∈?5????2,?3????2,…时的图像与????=tan???? ????∈?????2,????2的图像形状也一样,只需将后者图像的位置向左平移π、2π、…就可得到.这样,就可以得到函数????=tan????的整个图像(图7-4-3). ? 因为????=tan????的定义域是????????∈????,????≠????????+????2????∈????,其图像由无穷多支曲线所组成, 它们被直线????=±????2,????=±3????2,????=±5????2,...即????=????????+????2?????∈????所隔开. ? 2 正切函数的性质 (1)周期性 由诱导公式tan????+????=tan????可知,正切函数是周期函数,????????????∈????,????≠0均是它的周期,π是它的最小正周期. ? (2)值域 由正切函数????=tan????的定义可以得到,正切函数????=tan????的值域是实数集R,它既没有最大值,也没有最小值. ? (3)奇偶性 由诱导公式 tan?????=?tan????可知,正切函数????=tan????是奇函数.因此,其图像关于坐标原点对称 ? (4)单调性 由于正切函数是以π为最小正周期的函数,可以先在区间?????2,????2上研究正切函数的单调性. ? 对于区间?????2,????2中的任意给定的满足????1???2 的实数????1、????2,有 ? tan????2?tan????1=sin????2cos????2?sin????1cos????1 =sin????2?cos????1?cos????2?sin????1cos????2?cos????1 =sin????2?????1cos????2?cos????1. ? 由 ?????2???1???2???2,易知0?2?????1???于是cos????1>0, cos????2>0,且sin????1?????2>0. ? 由上式就有tan????2?tan????1>0,即tan????2>tan????1从而正切函数????=tan???? 在区间?????2,????2上是严格增函数. ? 又因为正切函数是以π为最小正周期的周期函数,所以正切函数????=tan????在区间?????????????2,????????+????2????∈???? 上是严格增函数. ? 例1 求函数????=tan????6????+????3 的定义域和单调区间 ? 解:由正切的定义,该函数的自变量????满足????6????+????3≠????????+????2,即????≠6????+1??? ... ...
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