
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高一数学同步备好课之题型全归纳(人教A版必修第一册)专题53正切函数的性质与图象(原卷版+解析)
展开题型一 有关正切函数的定义域、值域问题
类型一 定义域
1.函数y=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,6)))的定义域为________.
2.函数y=3taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6)-\f(x,4)))的定义域为________.
3.函数f(x)=eq \f(1,tanx-1)的定义域是____________.
4.函数y=eq \f(1,\r(tanx-1))的定义域为( )
A.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(kπ+\f(π,4),kπ+\f(π,2))),k∈Z B.{x|x≠kπ-eq \f(π,4),k∈Z}
C.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(kπ+\f(π,4),kπ+\f(π,2))),k∈Z D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(kπ+\f(π,4),kπ+\f(π,2))),k∈Z
5.函数y=lg(eq \r(3)-tan x)的定义域为________.
6.函数y=lgeq \f(1,2)taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)-x))的定义域是( )
A.eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=kπ-\f(π,4),k∈Z)))) B.eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(kπ-\f(π,4)<x<kπ+\f(π,4),k∈Z))))
C.eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x≠kπ-\f(π,4),k∈Z)))) D.eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x≠kπ+\f(π,4),k∈Z))))
7.函数y=eq \r(tan x+1)+lg(1-tan x)的定义域为________.
8.函数y=eq \r(-tan x)+eq \r(cs x)的定义域为________.
9.已知函数f(x)=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,4)))
(1)求f(x)的定义域;
(2)设β∈(0,π),且f(β)=2cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(β-\f(π,4))),求β的值.
类型二 值域
1.函数y=tanxeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)≤x≤\f(3π,4),且x≠\f(π,2)))的值域是________.
2.求函数y=tan(π-x),x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,4),\f(π,3)))的值域为________.
3.函数y=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,2)+\f(π,4))),x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,6)))的值域是________.
4.函数y=eq \f(1,tan x)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,4)<x<\f(π,4)且x≠0))的值域是( )
A.(-1,1)B.(-∞,-1)∪(1,+∞)
C.(-∞,1) D.(-1,+∞)
5.求函数y=tan2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(3x+\f(π,3)))+taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(3x+\f(π,3)))+1的定义域和值域.
6.函数y=-tan2x+4tan x+1,x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,4),\f(π,4)))的值域为________.
7.已知f(x)=tan2x-2tanxeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(|x|≤\f(π,3))),求f(x)的值域.
8.函数y=tan(cs x)的值域是( )
A.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,4),\f(π,4))) B.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(\r(2),2),\f(\r(2),2)))
C.[-tan 1,tan 1]D.以上都不对
9.方程taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3)))=eq \r(3)在[0,2π)上的解的个数是( )
A.5 B.4
C.3 D.2
题型二 正切函数奇偶性、周期性和图象的对称性
类型一 奇偶性
1.判断下列函数的奇偶性:
①y=3xtan 2x-2x4;②y=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)-x))+tan x.
2.判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=eq \f(tan2 x-tan x,tan x-1);(2)f(x)=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,4)))+taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,4))).
3.函数y=|x|tan 2x是( )
A.奇函数 B.偶函数 C.非奇非偶函数 D.既是奇函数,又是偶函数
4.函数y=eq \f(tanx,1+csx)( )
A.是奇函数 B.是偶函数 C.既是奇函数,又是偶函数 D.既不是奇函数,又不是偶函数
5.当x∈(-eq \f(π,2),eq \f(π,2))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
6.f(x)=asin x+btan x+1,满足f(5)=7,则f(-5)=________.
7.已知函数f(x)=x+tanx+1,若f(a)=2,则f(-a)的值为________.
类型二 周期性
1.函数y=tan 3x的最小正周期是________.
2.函数f(x)=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3)))的周期为________.
3.函数f(x)=tan ωx(ω>0)的图象上的相邻两支曲线截直线y=1所得的线段长为eq \f(π,4),则ω的值是( )
A.1 B.2 C.4 D.8
4.函数y=eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(tan\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,4)))))的最小正周期为________.
5.若f(n)=taneq \f(nπ,3),(n∈N*)则f(1)+f(2)+…+f(2 019)=________.
6.函数f(x)=tanωx(ω>0)的图象的相邻两支截直线y=eq \f(π,4)所得线段长为eq \f(π,4),则feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)))的值是( )
A.0 B.1
C.-1 D.eq \f(π,4)
类型三 图象的对称性
1.已知函数y=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,3))),则该函数图象的对称中心坐标为________.
2.函数y=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,5))),x∈R且x≠eq \f(3,10)π+kπ,k∈Z的一个对称中心是( )
A.(0,0) B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,5),0))
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(4,5)π,0)) D.(π,0)
3.求函数y=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,2)-\f(π,3)))的定义域、最小正周期、单调区间及其图象的对称中心.
4.已知函数f(x)=tan(x+φ)的图象的一个对称中心为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3),0))且|φ|
①对任意的φ,f(x)都是非奇非偶函数;②f(x)的图象关于eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)-φ,0))对称;
③f(x)的图象关于(π-φ,0)对称;④f(x)是以π为最小正周期的周期函数.
其中不正确的说法的序号是________.
6.下列关于函数y=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,3)))的说法正确的是( )
A.在区间eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,6),\f(5π,6)))上单调递增 B.最小正周期是2π
C.图象关于点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6),0))成中心对称 D.图象关于直线x=eq \f(π,6)成轴对称
7.设函数f(x)=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,2)-\f(π,3))).
(1)求函数f(x)的周期,对称中心;
(2)作出函数f(x)在一个周期内的简图.
题型三 正切函数单调性的应用
类型一 求单调区间
1.函数y=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,5)))的单调增区间是________.
2.求函数y=3taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)-2x))的单调区间.
3.求函数y=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x-\f(π,4)))的单调区间;
4.函数y=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x+\f(π,4)))的单调增区间为________.
5.函数 f(x)=eq \f(1,3)taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)x+\f(π,4)))的单调递增区间为( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2k-\f(3,2),2k+\f(1,2))),k∈Z B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2k-\f(1,2),2k+\f(1,2))),k∈Z
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(4k-\f(1,2),4k+\f(1,2))),k∈Z D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(4k-\f(3,2),4k+\f(1,2))),k∈Z
类型二 比较大小
1.tan 1,tan 2,tan 3,tan 4从小到大的排列顺序为________.
2.下列各式中正确的是( )
A.tan 735°>tan 800°B.tan 1>-tan 2
C.taneq \f(5π,7)<taneq \f(4π,7) D.taneq \f(9π,8)<taneq \f(π,7)
3.比较taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(13π,4)))与taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(12π,5)))的大小;
4.比较大小:taneq \f(6,5)π________taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(13,7)π));
5.已知函数f(x)=3taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6)-\f(x,4))).
(1)求它的最小正周期和单调递减区间;
(2)试比较f(π)与feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3π,2)))的大小.
类型三 单调性的应用(求参等)
1.解不等式taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,3)))≤eq \r(3).
2.若tan x≥1,则( )
A.2kπ-eq \f(π,4)<x<2kπ(k∈Z) B.x≤(2k+1)π(k∈Z)
C.kπ-eq \f(π,4)<x≤kπ(k∈Z) D.kπ+eq \f(π,4)≤x<kπ+eq \f(π,2)(k∈Z)
3.不等式taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,4)))≥1的解集为______________.
4.函数y=tan x+sin x-|tan x-sin x|在区间eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),\f(3π,2)))内的图象是( )
5.已知函数y=tanωx在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),\f(π,2)))内是减函数,则( )
A.0<ω≤1 B.-1≤ω<0
C.ω≥1 D.ω≤-1
6.已知函数f(x)=2taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(kx-\f(π,3)))的最小正周期T满足1<T<eq \f(3,2),求正整数k的值,并写出f(x)的奇偶性、单调区间.
7.已知函数f(x)=x2+2xtanθ-1,x∈[-1,eq \r(3)],其中θ∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),\f(π,2))).
(1)当θ=-eq \f(π,6)时,求函数的最大值和最小值;
(2)求使y=f(x)在区间[-1,eq \r(3)]上是单调函数的θ的取值范围.
8.设函数f(x)=tan(ωx+φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ω>0,0<φ<\f(π,2))),已知函数y=f(x)的图象与x轴相邻两个交点的距离为eq \f(π,2),且图象关于点Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,8),0))对称.
(1)求f(x)的解析式;(2)求f(x)的单调区间.
9.是否存在实数a,且a∈Z,使得函数y=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)-ax))在x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,8),\f(5π,8)))上是单调递增的?若存在,求出a的一个值;若不存在,请说明理由.
解析式
y=tan x
图象
定义域
eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x∈R,且x≠\f(π,2)))+kπ,k∈Z))
值域
R
周期
π
奇偶性
奇函数
对称中心
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(kπ,2),0)),k∈Z
单调性
在开区间eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,2)+kπ,\f(π,2)+kπ)),k∈Z内都是增函数
专题53 正切函数的性质与图象
知识点 正切函数的图象与性质
题型一 有关正切函数的定义域、值域问题
类型一 定义域
1.函数y=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,6)))的定义域为________.
[解析]因为2x-eq \f(π,6)≠kπ+eq \f(π,2),k∈Z,所以x≠eq \f(kπ,2)+eq \f(π,3),k∈Z
所以函数y=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,6)))的定义域为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x≠\f(kπ,2)+\f(π,3),k∈Z)))).
2.函数y=3taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6)-\f(x,4)))的定义域为________.
[解析]要使函数有意义应满足eq \f(π,6)-eq \f(x,4)≠kπ+eq \f(π,2),k∈Z,得x≠-4kπ-eq \f(4π,3),k∈Z,
所以函数的定义域为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x≠-4kπ-\f(4π,3),k∈Z)))).
3.函数f(x)=eq \f(1,tanx-1)的定义域是____________.
[解析]若使函数f(x)有意义,需使tanx-1≠0,即tanx≠1.∵tanx有意义,
∴x≠kπ+eq \f(π,2)且x≠kπ+eq \f(π,4),k∈Z,∴f(x)=eq \f(1,tanx-1)的定义域为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x|x≠kπ+\f(π,4)且x≠kπ+\f(π,2),k∈Z)).
4.函数y=eq \f(1,\r(tanx-1))的定义域为( )
A.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(kπ+\f(π,4),kπ+\f(π,2))),k∈Z B.{x|x≠kπ-eq \f(π,4),k∈Z}
C.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(kπ+\f(π,4),kπ+\f(π,2))),k∈Z D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(kπ+\f(π,4),kπ+\f(π,2))),k∈Z
[解析]若使函数y=eq \f(1,\r(tanx-1))有意义,需使tanx-1>0,即tanx>1.
结合正切曲线,可得kπ+eq \f(π,4)
[解析]因为eq \r(3)-tan x>0,所以tan x<eq \r(3).又因为tan x=eq \r(3)时,x=eq \f(π,3)+kπ(k∈Z),
根据正切函数图象,得kπ-eq \f(π,2)<x<kπ+eq \f(π,3)(k∈Z).
6.函数y=lgeq \f(1,2)taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)-x))的定义域是( )
A.eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=kπ-\f(π,4),k∈Z)))) B.eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(kπ-\f(π,4)<x<kπ+\f(π,4),k∈Z))))
C.eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x≠kπ-\f(π,4),k∈Z)))) D.eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x≠kπ+\f(π,4),k∈Z))))
[解析]由题意taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)-x))>0,即taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,4)))<0,∴kπ-eq \f(π,2)<x-eq \f(π,4)<kπ,∴kπ-eq \f(π,4)<x<kπ+eq \f(π,4),k∈Z,故选B.
7.函数y=eq \r(tan x+1)+lg(1-tan x)的定义域为________.
[解析]要使函数y=eq \r(tan x+1)+lg(1-tan x)有意义,则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(tan x+1≥0,,1-tan x>0,))即-1≤tan x<1.
在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),\f(π,2)))上满足上述不等式的x的取值范围是eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,4),\f(π,4))).
又因为y=tan x的周期为π,所以所求x的定义域为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(-\f(π,4)+kπ≤x<\f(π,4)+kπ,k∈Z)))).
8.函数y=eq \r(-tan x)+eq \r(cs x)的定义域为________.
[解析]由题意得,eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(-tan x≥0,,cs x≥0,))所以2kπ-eq \f(π,2)<x≤2kπ,k∈Z,
所以函数y=eq \r(-tan x)+eq \r(cs x)的定义域为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(2kπ-\f(π,2)<x≤2kπ,k∈Z)))).
9.已知函数f(x)=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,4)))
(1)求f(x)的定义域;
(2)设β∈(0,π),且f(β)=2cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(β-\f(π,4))),求β的值.
[解析] (1)由x+eq \f(π,4)≠kπ+eq \f(π,2),k∈Z得x≠kπ+eq \f(π,4),k∈Z.
所以函数f(x)的定义域是eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x≠kπ+\f(π,4),k∈Z)))).
(2)依题意;得taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(β+\f(π,4)))=2cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(β-\f(π,4))),所以eq \f(sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(β+\f(π,4))),cs\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(β+\f(π,4))))=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(β+\f(π,4))),
整理得sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(β+\f(π,4)))eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(2cs\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(β+\f(π,4)))-1))=0,所以sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(β+\f(π,4)))=0或cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(β+\f(π,4)))=eq \f(1,2).
因为β∈(0,π),所以β+eq \f(π,4)∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4),\f(5π,4))),由sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(β+\f(π,4)))=0得β+eq \f(π,4)=π,β=eq \f(3π,4),
由cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(β+\f(π,4)))=eq \f(1,2)得β+eq \f(π,4)=eq \f(π,3),β=eq \f(π,12),所以β=eq \f(π,12)或β=eq \f(3π,4).
类型二 值域
1.函数y=tanxeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)≤x≤\f(3π,4),且x≠\f(π,2)))的值域是________.
[解析]因为y=tanx在eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4),\f(π,2))),eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,2),\f(3π,4)))上都是增函数,所以y≥taneq \f(π,4)=1或y≤taneq \f(3π,4)=-1.
2.求函数y=tan(π-x),x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,4),\f(π,3)))的值域为________.
[解析]y=tan(π-x)=-tan x,在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,4),\f(π,3)))上为减函数,所以值域为(-eq \r(3),1).
3.函数y=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,2)+\f(π,4))),x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,6)))的值域是________.
[解析]因为x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,6))),所以eq \f(x,2)+eq \f(π,4)∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4),\f(π,3))),所以taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,2)+\f(π,4)))∈(1,eq \r(3)).
4.函数y=eq \f(1,tan x)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,4)<x<\f(π,4)且x≠0))的值域是( )
A.(-1,1)B.(-∞,-1)∪(1,+∞)
C.(-∞,1) D.(-1,+∞)
[解析]当-eq \f(π,4)<x<0时,-1<tan x<0,∴eq \f(1,tan x)≤-1;
当0<x<eq \f(π,4)时,0<tan x<1,∴eq \f(1,tan x)≥1.
即当x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,4),0))∪eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,4)))时,函数y=eq \f(1,tan x)的值域是(-∞,-1)∪(1,+∞).
5.求函数y=tan2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(3x+\f(π,3)))+taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(3x+\f(π,3)))+1的定义域和值域.
[解析]由3x+eq \f(π,3)≠kπ+eq \f(π,2),k∈Z,得x≠eq \f(kπ,3)+eq \f(π,18)(k∈Z),所以函数的定义域为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x≠\f(kπ,3)+\f(π,18)k∈Z)))).
设t=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(3x+\f(π,3))),则t∈R,y=t2+t+1=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(t+\f(1,2)))2+eq \f(3,4)≥eq \f(3,4),所以原函数的值域是eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,4),+∞)).
6.函数y=-tan2x+4tan x+1,x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,4),\f(π,4)))的值域为________.
[解析]∵-eq \f(π,4)≤x≤eq \f(π,4),∴-1≤tan x≤1.令tan x=t,则t∈[-1,1].
∴y=-t2+4t+1=-(t-2)2+5.∴当t=-1,即x=-eq \f(π,4)时,ymin=-4,
当t=1,即x=eq \f(π,4)时,ymax=4.故所求函数的值域为[-4,4].
7.已知f(x)=tan2x-2tanxeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(|x|≤\f(π,3))),求f(x)的值域.
[解析]令tanx=t,由|x|≤eq \f(π,3),则t∈[-eq \r(3),eq \r(3)].即有y=t2-2t=(t-1)2-1,
则y在[-eq \r(3),1]上单调递减,在[1,eq \r(3)]上单调递增.
∴y的最大值为3+2eq \r(3),最小值为-1.∴f(x)的值域为[-1,3+2eq \r(3)].
8.函数y=tan(cs x)的值域是( )
A.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,4),\f(π,4))) B.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(\r(2),2),\f(\r(2),2)))
C.[-tan 1,tan 1]D.以上都不对
[解析]cs x∈[-1,1],y=tan x在[-1,1]上是增函数,所以y=tan(cs x)的值域是[-tan 1,tan 1].
9.方程taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3)))=eq \r(3)在[0,2π)上的解的个数是( )
A.5 B.4
C.3 D.2
[解析]由题意知,2x+eq \f(π,3)=eq \f(π,3)+kπ,k∈Z,所以x=eq \f(kπ,2),k∈Z,又x∈[0,2π).
所以x=0,eq \f(π,2),π,eq \f(3π,2),共4个.故选B.
题型二 正切函数奇偶性、周期性和图象的对称性
类型一 奇偶性
1.判断下列函数的奇偶性:
①y=3xtan 2x-2x4;②y=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)-x))+tan x.
[解析]①定义域为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x≠\f(kπ,2)+\f(π,4),k∈Z)))),关于原点对称,
又f(-x)=3(-x)tan 2(-x)-2(-x)4=3xtan 2x-2x4=f(x),所以它是偶函数.
②定义域为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x≠kπ+\f(π,2),k∈Z)))),关于原点对称,
y=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)-x))+tan x=sin x+tan x,
又f(-x)=sin(-x)+tan(-x)=-sin x-tan x=-f(x),所以它是奇函数.
2.判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=eq \f(tan2 x-tan x,tan x-1);(2)f(x)=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,4)))+taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,4))).
[解析] (1)由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x≠kπ+\f(π,2),k∈Z,,tan x≠1,))得f(x)的定义域为eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\c1(x≠kπ+\f(π,2)且x≠kπ+\f(π,4),k∈Z)))),
不关于原点对称,所以函数f(x)既不是偶函数,也不是奇函数.
(2)函数定义域为eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\c1(x≠kπ-\f(π,4)且x≠kπ+\f(π,4),k∈Z)))),关于原点对称,
又f(-x)=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-x-\f(π,4)))+taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-x+\f(π,4)))=-taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,4)))-taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,4)))=-f(x),所以函数f(x)是奇函数.
3.函数y=|x|tan 2x是( )
A.奇函数 B.偶函数 C.非奇非偶函数 D.既是奇函数,又是偶函数
[解析]易知2x≠kπ+eq \f(π,2),即x≠eq \f(kπ,2)+eq \f(π,4),k∈Z,定义域关于原点对称.
又|-x|tan(-2x)=-|x|tan 2x,∴y=|x|tan 2x是奇函数.
4.函数y=eq \f(tanx,1+csx)( )
A.是奇函数 B.是偶函数 C.既是奇函数,又是偶函数 D.既不是奇函数,又不是偶函数
[解析]函数的定义域为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x≠kπ+\f(π,2)))且x≠π+2kπ,k∈Z)),关于原点对称.
设y=f(x)=eq \f(tanx,1+csx),则f(-x)=eq \f(tan-x,1+cs-x)=eq \f(-tanx,1+csx)=-f(x).所以y=f(x)是奇函数.故选A.
5.当x∈(-eq \f(π,2),eq \f(π,2))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
[解析]函数y=tan |x|,x∈(-eq \f(π,2),eq \f(π,2))是偶函数,其图象关于y轴对称.故选B.
6.f(x)=asin x+btan x+1,满足f(5)=7,则f(-5)=________.
[解析]∵f(5)=asin 5+btan 5+1=7,∴asin 5+btan 5=6,
∴f(-5)=asin(-5)+btan(-5)+1=-(asin 5+btan 5)+1=-6+1=-5.
7.已知函数f(x)=x+tanx+1,若f(a)=2,则f(-a)的值为________.
[解析] 设g(x)=x+tanx,显然g(x)为奇函数.∵f(a)=g(a)+1=2,∴g(a)=1,
∴f(-a)=g(-a)+1=-g(a)+1=0.
类型二 周期性
1.函数y=tan 3x的最小正周期是________.
[解析]函数y=tan 3x的最小正周期是eq \f(π,3).
2.函数f(x)=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3)))的周期为________.
[解析]法一:(定义法)∵taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3)+π))=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3))),即taneq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,2)))+\f(π,3)))=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3))),
∴f(x)=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3)))的周期是eq \f(π,2).
法二:(公式法)f(x)=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3)))的周期T=eq \f(π,2).
3.函数f(x)=tan ωx(ω>0)的图象上的相邻两支曲线截直线y=1所得的线段长为eq \f(π,4),则ω的值是( )
A.1 B.2 C.4 D.8
[解析]由题意可得f(x)的周期为eq \f(π,4),则eq \f(π,ω)=eq \f(π,4),∴ω=4.
4.函数y=eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(tan\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,4)))))的最小正周期为________.
[解析]y=eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(tan\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,4)))))=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(tan\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,4))),x∈\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(kπ-\f(π,4),kπ+\f(π,4))),k∈Z,,-tan\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,4))),x∈\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(kπ-\f(3π,4),kπ-\f(π,4))),k∈Z,))
其图象如图所示:
由图象知y=eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(tan\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,4)))))的最小正周期为π.
5.若f(n)=taneq \f(nπ,3),(n∈N*)则f(1)+f(2)+…+f(2 019)=________.
[解析] 因为f(n)=taneq \f(π,3)n的周期T=eq \f(π,\f(π,3))=3,且f(1)=taneq \f(π,3)=eq \r(3),f(2)=taneq \f(2π,3)=-eq \r(3),f(3)=tan π=0,
所以f(1)+f(2)+…+f(2 019)=eq \f(2019,3)×0=0.
6.函数f(x)=tanωx(ω>0)的图象的相邻两支截直线y=eq \f(π,4)所得线段长为eq \f(π,4),则feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)))的值是( )
A.0 B.1
C.-1 D.eq \f(π,4)
[解析] 由题意,T=eq \f(π,ω)=eq \f(π,4),∴ω=4,∴f(x)=tan4x, feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)))=tanπ=0,故选A.
类型三 图象的对称性
1.已知函数y=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,3))),则该函数图象的对称中心坐标为________.
[解析]由x-eq \f(π,3)=eq \f(kπ,2)(k∈Z)得x=eq \f(kπ,2)+eq \f(π,3)(k∈Z),所以图象的对称中心坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(kπ,2)+\f(π,3),0)),k∈Z.
2.函数y=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,5))),x∈R且x≠eq \f(3,10)π+kπ,k∈Z的一个对称中心是( )
A.(0,0) B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,5),0))
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(4,5)π,0)) D.(π,0)
[解析] ∵y=tanx的对称中心为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(kπ,2),0))(k∈Z),∴x+eq \f(π,5)=eq \f(kπ,2),(k∈Z)∴x=eq \f(kπ,2)-eq \f(π,5)(k∈Z)
当k=2时,x=eq \f(4,5)π,∴对称中心为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(4,5)π,0)).
3.求函数y=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,2)-\f(π,3)))的定义域、最小正周期、单调区间及其图象的对称中心.
[解析]①由eq \f(x,2)-eq \f(π,3)≠kπ+eq \f(π,2),k∈Z,得x≠2kπ+eq \f(5π,3),k∈Z,∴函数的定义域为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x≠2kπ+\f(5,3)π,k∈Z)))).
②T=eq \f(π,\f(1,2))=2π,∴函数的最小正周期为2π.
③由kπ-eq \f(π,2)<eq \f(x,2)-eq \f(π,3)<kπ+eq \f(π,2),k∈Z,得2kπ-eq \f(π,3)<x<2kπ+eq \f(5π,3),k∈Z,
∴函数的单调递增区间为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2kπ-\f(π,3),2kπ+\f(5π,3))), k∈Z.
④由eq \f(x,2)-eq \f(π,3)=eq \f(kπ,2),k∈Z,得x=kπ+eq \f(2π,3),k∈Z,∴函数图象的对称中心是eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(kπ+\f(2π,3),0)),k∈Z.
4.已知函数f(x)=tan(x+φ)的图象的一个对称中心为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3),0))且|φ|
①对任意的φ,f(x)都是非奇非偶函数;②f(x)的图象关于eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)-φ,0))对称;
③f(x)的图象关于(π-φ,0)对称;④f(x)是以π为最小正周期的周期函数.
其中不正确的说法的序号是________.
[解析] ①若取φ=kπ(k∈Z),则f(x)=tanx,此时,f(x)为奇函数,所以①错误;
观察正切函数y=tanx的图象,可知y=tanx关于eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(kπ,2),0))(k∈Z)对称,
令x+φ=eq \f(kπ,2)得x=eq \f(kπ,2)-φ,分别令k=1,2知②、③正确,④显然正确.
6.下列关于函数y=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,3)))的说法正确的是( )
A.在区间eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,6),\f(5π,6)))上单调递增 B.最小正周期是2π
C.图象关于点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6),0))成中心对称 D.图象关于直线x=eq \f(π,6)成轴对称
[解析]令kπ-eq \f(π,2)
7.设函数f(x)=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,2)-\f(π,3))).
(1)求函数f(x)的周期,对称中心;
(2)作出函数f(x)在一个周期内的简图.
[解析] (1)∵ω=eq \f(1,2),∴周期T=eq \f(π,ω)=eq \f(π,\f(1,2))=2π.令eq \f(x,2)-eq \f(π,3)=eq \f(kπ,2)(k∈Z),则x=kπ+eq \f(2π,3)(k∈Z),
∴f(x)的对称中心是eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(kπ+\f(2π,3),0))(k∈Z).
(2)令eq \f(x,2)-eq \f(π,3)=0,则x=eq \f(2π,3);令eq \f(x,2)-eq \f(π,3)=eq \f(π,2),则x=eq \f(5π,3);令eq \f(x,2)-eq \f(π,3)=-eq \f(π,2),则x=-eq \f(π,3).
∴函数y=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,2)-\f(π,3)))的图象与x轴的一个交点坐标是eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2π,3),0)),在这个交点左,
右两侧相邻的两条渐近线方程分别是x=-eq \f(π,3),x=eq \f(5π,3),
从而得到函数y=f(x)在一个周期eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,3),\f(5π,3)))内的简图(如图).
题型三 正切函数单调性的应用
类型一 求单调区间
1.函数y=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,5)))的单调增区间是________.
[解析]令kπ-eq \f(π,2)<x-eq \f(π,5)<kπ+eq \f(π,2),k∈Z,得kπ-eq \f(3π,10)<x<kπ+eq \f(7π,10),k∈Z
即函数y=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,5)))的单调增区间是eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(kπ-\f(3π,10),kπ+\f(7π,10))),k∈Z.
2.求函数y=3taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)-2x))的单调区间.
[解析]y=3taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)-2x))=-3taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,4))),由-eq \f(π,2)+kπ<2x-eq \f(π,4)<eq \f(π,2)+kπ,k∈Z得,
-eq \f(π,8)+eq \f(k,2)π<x<eq \f(3π,8)+eq \f(k,2)π,k∈Z,所以y=3taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)-2x))的减区间为(-eq \f(π,8)+eq \f(k,2)π,eq \f(3π,8)+eq \f(k,2)π),k∈Z.
3.求函数y=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x-\f(π,4)))的单调区间;
[解析]由kπ-eq \f(π,2)
4.函数y=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x+\f(π,4)))的单调增区间为________.
[解析] 由题意知,kπ-eq \f(π,2)
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2k-\f(3,2),2k+\f(1,2))),k∈Z B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2k-\f(1,2),2k+\f(1,2))),k∈Z
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(4k-\f(1,2),4k+\f(1,2))),k∈Z D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(4k-\f(3,2),4k+\f(1,2))),k∈Z
[解析]由 kπ-eq \f(π,2)
类型二 比较大小
1.tan 1,tan 2,tan 3,tan 4从小到大的排列顺序为________.
[解析]y=tan x在区间eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),\f(3π,2)))上是单调增函数,且tan 1=tan(π+1),
又eq \f(π,2)<2<3<4<π+1<eq \f(3π,2),所以tan 2<tan 3<tan 4<tan 1.
2.下列各式中正确的是( )
A.tan 735°>tan 800°B.tan 1>-tan 2
C.taneq \f(5π,7)<taneq \f(4π,7) D.taneq \f(9π,8)<taneq \f(π,7)
[解析]对于A,tan 735°=tan 15°,tan 800°=tan 80°,tan 15°<tan 80°,所以tan 735°<tan 800°;
对于B,-tan 2=tan(π-2),而1<π-2<eq \f(π,2),所以tan 1<-tan 2;
对于C,eq \f(π,2)<eq \f(4π,7)<eq \f(5π,7)<π,taneq \f(4π,7)<taneq \f(5π,7);
对于D,taneq \f(9π,8)=taneq \f(π,8)<taneq \f(π,7).
3.比较taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(13π,4)))与taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(12π,5)))的大小;
[解析]由于taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(13π,4)))=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-4π+\f(3π,4)))=taneq \f(3π,4)=-taneq \f(π,4),taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(12π,5)))=-taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2π+\f(2π,5)))=-taneq \f(2π,5),
又0
即taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(13π,4)))>taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(12π,5))).
4.比较大小:taneq \f(6,5)π________taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(13,7)π));
[解析]taneq \f(6,5)π=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(π+\f(π,5)))=taneq \f(π,5),taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(13,7)π))=-taneq \f(13,7)π=-taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2π-\f(π,7)))=-taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,7)))=taneq \f(π,7),
因为-eq \f(π,2)
5.已知函数f(x)=3taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6)-\f(x,4))).
(1)求它的最小正周期和单调递减区间;
(2)试比较f(π)与feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3π,2)))的大小.
[解析] (1)因为f(x)=3taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6)-\f(x,4)))=-3taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,4)-\f(π,6))),所以T=eq \f(π,ω)=eq \f(π,\f(1,4))=4π.
由kπ-eq \f(π,2)<eq \f(x,4)-eq \f(π,6)<kπ+eq \f(π,2)(k∈Z),得4kπ-eq \f(4π,3)<x<4kπ+eq \f(8π,3)(k∈Z).
因为y=3taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,4)-\f(π,6)))在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(4kπ-\f(4π,3),4kπ+\f(8π,3)))(k∈Z)上单调递增,
所以f(x)=3taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6)-\f(x,4)))在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(4kπ-\f(4π,3),4kπ+\f(8π,3)))(k∈Z)上单调递减.
故函数的最小正周期为4π,单调递减区间为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(4kπ-\f(4π,3),4kπ+\f(8π,3)))(k∈Z)
(2)f(π)=3taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6)-\f(π,4)))=3taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,12)))=-3taneq \f(π,12),
feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3π,2)))=3taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6)-\f(3π,8)))=3taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(5π,24)))=-3taneq \f(5π,24),
因为eq \f(π,12)<eq \f(5π,24),且y=tan x在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))上单调递增,
所以taneq \f(π,12)<taneq \f(5π,24),所以f(π)>feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3π,2))).
类型三 单调性的应用(求参等)
1.解不等式taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,3)))≤eq \r(3).
[解析]将x+eq \f(π,3)看成一个整体,由函数y=tanx的图象可知在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),\f(π,2)))上满足tanx≤eq \r(3)的解应满足-eq \f(π,2)
A.2kπ-eq \f(π,4)<x<2kπ(k∈Z) B.x≤(2k+1)π(k∈Z)
C.kπ-eq \f(π,4)<x≤kπ(k∈Z) D.kπ+eq \f(π,4)≤x<kπ+eq \f(π,2)(k∈Z)
[解析]因为tan x≥1=taneq \f(π,4).所以eq \f(π,4)+kπ≤x<eq \f(π,2)+kπ,k∈Z.
3.不等式taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,4)))≥1的解集为______________.
[解析]由已知可得kπ+eq \f(π,4)≤2x+eq \f(π,4)
4.函数y=tan x+sin x-|tan x-sin x|在区间eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),\f(3π,2)))内的图象是( )
[解析]当eq \f(π,2)<x<π,tan x<sin x,y=2tan x<0;当x=π时,y=0;
当π<x<eq \f(3π,2)时,tan x>sin x,y=2sin x.故选D.
5.已知函数y=tanωx在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),\f(π,2)))内是减函数,则( )
A.0<ω≤1 B.-1≤ω<0
C.ω≥1 D.ω≤-1
[解析]∵y=tanωx在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),\f(π,2)))内是减函数,∴ω<0且T=eq \f(π,|ω|)≥π.∴|ω|≤1,即-1≤ω<0.
6.已知函数f(x)=2taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(kx-\f(π,3)))的最小正周期T满足1<T<eq \f(3,2),求正整数k的值,并写出f(x)的奇偶性、单调区间.
[解析]因为1<T<eq \f(3,2),所以1<eq \f(π,k)<eq \f(3,2),即eq \f(2π,3)<k<π.因为k∈N*,所以k=3,则f(x)=2taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(3x-\f(π,3))),
由3x-eq \f(π,3)≠eq \f(π,2)+kπ,k∈Z得x≠eq \f(5π,18)+eq \f(kπ,3),k∈Z,定义域不关于原点对称,
所以f(x)=2taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(3x-\f(π,3)))是非奇非偶函数.由-eq \f(π,2)+kπ<3x-eq \f(π,3)<eq \f(π,2)+kπ,k∈Z,
得-eq \f(π,18)+eq \f(kπ,3)<x<eq \f(5π,18)+eq \f(kπ,3),k∈Z.所以f(x)=2taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(3x-\f(π,3)))的单调增区间为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,18)+\f(kπ,3),\f(5π,18)+\f(kπ,3))),k∈Z.
7.已知函数f(x)=x2+2xtanθ-1,x∈[-1,eq \r(3)],其中θ∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),\f(π,2))).
(1)当θ=-eq \f(π,6)时,求函数的最大值和最小值;
(2)求使y=f(x)在区间[-1,eq \r(3)]上是单调函数的θ的取值范围.
[解析] (1)当θ=-eq \f(π,6)时,f(x)=x2-eq \f(2\r(3),3)x-1=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(\r(3),3)))2-eq \f(4,3).因为x∈[-1,eq \r(3)],
所以当x=eq \f(\r(3),3)时,f(x)取得最小值-eq \f(4,3),当x=-1时,f(x)取得最大值eq \f(2\r(3),3).
(2)f(x)=(x+tanθ)2-1-tan2θ是关于x的二次函数,它的图象的对称轴为x=-tanθ.
因为y=f(x)在区间[-1,eq \r(3)]上是单调函数,所以-tanθ≤-1或-tanθ≥eq \r(3),
即tanθ≥1或tanθ≤-eq \r(3).又θ∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),\f(π,2))),所以θ的取值范围是eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),-\f(π,3)))∪eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4),\f(π,2))).
8.设函数f(x)=tan(ωx+φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ω>0,0<φ<\f(π,2))),已知函数y=f(x)的图象与x轴相邻两个交点的距离为eq \f(π,2),且图象关于点Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,8),0))对称.
(1)求f(x)的解析式;(2)求f(x)的单调区间.
[解析] (1)由题意,知函数f(x)的最小正周期T=eq \f(π,2),即eq \f(π,|ω|)=eq \f(π,2).
因为ω>0,所以ω=2,所以f(x)=tan(2x+φ).因为函数y=f(x)的图象关于点Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,8),0))对称,
所以2×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,8)))+φ=eq \f(kπ,2),k∈Z,即φ=eq \f(kπ,2)+eq \f(π,4),k∈Z.又0<φ<eq \f(π,2),所以φ=eq \f(π,4).故f(x)=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,4))).
(2)令-eq \f(π,2)+kπ<2x+eq \f(π,4)<eq \f(π,2)+kπ,k∈Z,得-eq \f(3π,4)+kπ<2x<kπ+eq \f(π,4),k∈Z,即-eq \f(3π,8)+eq \f(kπ,2)<x<eq \f(π,8)+eq \f(kπ,2),k∈Z,
所以函数f(x)的单调递增区间为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(3π,8)+\f(kπ,2),\f(π,8)+\f(kπ,2))),k∈Z,无单调递减区间.
9.是否存在实数a,且a∈Z,使得函数y=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)-ax))在x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,8),\f(5π,8)))上是单调递增的?若存在,求出a的一个值;若不存在,请说明理由.
[解析]∵y=tan θ在区间eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(kπ-\f(π,2),kπ+\f(π,2)))(k∈Z)上为增函数,∴a<0.
又x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,8),\f(5,8)π)),∴-ax∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(a,8)π,-\f(5a,8)π)),∴eq \f(π,4)-ax∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)-\f(a,8)π,\f(π,4)-\f(5a,8)π)),∴eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(kπ-\f(π,2)≤\f(π,4)-\f(a,8)πk∈Z,,kπ+\f(π,2)≥\f(π,4)-\f(5,8)aπk∈Z.))
解得-eq \f(2,5)-eq \f(8k,5)≤a≤6-8k(k∈Z).令-eq \f(2,5)-eq \f(8k,5)=6-8k,解得k=1,此时-2≤a≤-2,
∴a=-2<0,∴存在a=-2∈Z,满足题意.
解析式
y=tan x
图象
定义域
eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x∈R,且x≠\f(π,2)))+kπ,k∈Z))
值域
R
周期
π
奇偶性
奇函数
对称中心
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(kπ,2),0)),k∈Z
单调性
在开区间eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,2)+kπ,\f(π,2)+kπ)),k∈Z内都是增函数
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