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第五章 三角函数
5.4.3 正切函数的性质和图像
一
二
三
学习目标
会求正切函数的周期
掌握正切函数的奇偶性,会判断简单三角函数的奇偶性
会画正切函数的图像,通过图像归纳它的单调性(单调区间)
学习目标
新课导入
思考(1)根据研究正弦函数和余弦函数的经验,你认为应该如何研究正切函数的图象和性质?
思考(2)你能用不同的方法研究正切函数吗?
解析式
图像
性质
周期性
奇偶性
单调性
最大(小)值
有了前面的知识准备,我们可以换个角度,即从正切函数的定义出发研究它的性质,再利用性质研究正切函数的图象.
新知探究
问题1 类比研究正弦函数、余弦函数的周期性和奇偶性,试求出正切函数的周期是多少?它的奇偶性是怎样的?
由诱导公式 可知,
由诱导公式 可知,
表明正切函数的定义域关于原点对称
正切函数是周期函数,周期是π.
【1】周期性:
【2】奇偶性:
正切函数是奇函数.
新知探究
问题2 你认为正切函数的周期性和奇偶性对研究它的图象及其他性质会
有什么帮助?
根据正切函数的周期性,只要研究正切函数在一个周期,
再根据正切函数的奇偶性,只要研究正切函数在半个周期,
比如区间 内的图象与性质即可.
比如区间 内的图象与性质即可.
问题3 如何画出函数y=tan x, 的图象呢?
新知探究
如图,设 ,在坐标系中画出角x的终边与单位圆的交点B(x0,y0).过点B作x轴的垂线,垂足为M;
x
过点A(1,0)作x轴的垂线与角x的终边交于点T,
则
A
T
0
X
Y
追问 那么如何在坐标系中描出点
例如:
观察图象可知:当 时,随着x的增大,线段AT的长度也在增大,
相应地,函数的图象从左向右呈不断上升趋势.
当x趋向于 时,AT的长度趋向于无穷大.且向右上方无限逼近直线 ,但不会与该直线相交.
根据正切函数是奇函数,图像关于原点对称我们根据此性质将正切函数在的图像补齐。
x
y
1
-1
新知探究
问题3 你能借助以上结论,并根据正切函数的性质,画出正切函数的图象吗?
只要画函数 图象关于原点的对称图形,就可得到 的图象;
第一步,因为正切函数是奇函数,
第二步,根据正切函数的周期性,
只要把函数 的图象向左、右平移,每次平移π个单位,就可得到
正切函数 的图象,我们把它叫做正切曲线.
x
y
o
新知探究
问题4 正切函数的图象有怎样的特征?
③正切曲线是被与y轴平行的一系列直线 所隔开的无数个形状相同的曲线组成的.
①图象关于原点对称
②图象在x轴上方的部分下凹;
在x轴下方的部分上凸.
正切函数的图象的特征
渐进线
渐进线
【3】单调性:
由正切函数的周期性可知,正切函数在每一区间 ,上都单调递增.
观察正切曲线可知,正切函数在区间
上单调递增,
x
y
0
【4】值域:
观察正切曲线可知,当 ,时 在
内可以取到任意实数值,但没有最大值、最小值.因此正切函数的值域是实数集R.
新知探究
问题4 观察正切函数图像,正切函数的单调性是怎样的?它的值域是多少呢?
x
y
0
【5】对称性:
观察正切曲线可知,正切函数的图象是中心对称图形,不是轴对称图形,
关于点 对称.
新知探究
追问 正切函数的图像有对称轴吗?除了原点是对称中心,还有其它对称中心吗?
y
x
1
-1
/2
- /2
3 /2
-3 /2
-
0
定义域
值域
周期性
奇偶性
单调性
R
T=
奇函数
函数
y=tanx
增区间
t
t+
t-
概念生成
正切函数的性质
典例解析
例6 求函数 的定义域、周期及单调区间.
所以,函数的定义域是
函数 的周期
解:
课本P213
巩固练习
课本P213
巩固练习
1.正切函数的性质:
(1)周期性
(2)奇偶性
(3) 单调性、值域
2.正切函数的图像
(定义域、渐近线)
课堂小结