正切函数
定义
在直角三角形中,设一个锐角为 θ,则正切定义为:
tanθ=邻边对边其中,“对边”是指与角 θ 相对的那条直角边,“邻边”是指与角 θ 相邻的那条直角边。
符号说明
| 符号 | 类型 | 读音/说明 | 在本文中的含义 |
|---|
| θ | 希腊字母 | Theta(西塔) | 表示角的大小(锐角) |
性质
- 定义域:x=2π+kπ
- 值域:R
- 周期:π
- 奇偶性:奇函数
- 单调性:在每个单调区间内递增
- 对称性:关于原点对称
图像
练习题
练习1
求 y=tanx 的定义域和值域。
正切函数定义域值域
解题思路:
正切函数 y=tanx=cosxsinx,分母为零时无定义;在每个连续区间上正切从 −∞ 变到 +∞,所以值域是 R。
详细步骤:
- 由 tanx=cosxsinx,当 cosx=0 即 x=2π+kπ(k 为整数)时分母为零,函数无定义。
- 所以定义域是 x=2π+kπ。
- 在每个连续区间 (−2π+kπ,2π+kπ) 上,正切函数从 −∞ 单调递增到 +∞,故值域是 R。
最终答案:
定义域:x=2π+kπ;值域:R。
练习2
判断 y=tanx 的周期性和奇偶性。
正切函数周期奇偶性
解题思路:
周期用诱导公式 tan(x+π)=tanx 判断;奇偶性用 tan(−x) 与 tan(x) 的关系判断。
详细步骤:
- 由诱导公式 tan(x+π)=tanx,且 π 是使该等式成立的最小正数,所以 y=tanx 的周期是 π。
- 计算 f(−x)=tan(−x)=−tanx=−f(x)。
- 满足 f(−x)=−f(x),所以 y=tanx 是奇函数,图像关于原点对称。
最终答案:
周期为 π,是奇函数。
练习3
判断下列函数中哪些是三角函数:y=sinx,y=x2,y=tanx,y=ex。
三角函数正弦函数正切函数
解题思路:
三角函数以角为自变量、函数值是相应的三角比值;逐个检查自变量与函数值的构成方式即可区分。
详细步骤:
- y=sinx 与 y=tanx 都以角 x 为自变量、以相应的正弦比值和正切比值为函数值,都是三角函数。
- y=x2 的自变量是普通实数而非角,函数值也不对应任何三角比值,不是三角函数。
- y=ex 是指数函数,底数 e 为常数、自变量处在指数位置,同样不是三角函数。
最终答案:
y=sinx、y=tanx 是三角函数,y=x2、y=ex 不是。
练习4
已知 y=tanx,写出其定义域和值域。
正切函数定义域值域
解题思路:
从 tanx=cosxsinx 出发确定无定义点,再由每个单调区间上的取值范围确定值域。
详细步骤:
- 分母 cosx=0 的点为 x=2π+kπ(k 为整数),这些点上正切函数无定义。
- 所以定义域是 x=2π+kπ,即从 R 中去掉这些间断点。
- 在每个区间 (−2π+kπ,2π+kπ) 上正切从 −∞ 递增到 +∞,故值域是 R。
最终答案:
定义域:x=2π+kπ;值域:R。
练习5
下列函数中,哪些是奇函数?
(A) y=sinx
(B) y=cosx
(C) y=tanx
(D) y=x2
正弦函数余弦函数正切函数奇函数偶函数
解题思路:
逐个用 f(−x)=±f(x) 检验奇偶性:正弦、正切对奇变号,余弦、二次幂对奇不变号。
详细步骤:
- (A) f(−x)=sin(−x)=−sinx=−f(x),所以 y=sinx 是奇函数。
- (B) f(−x)=cos(−x)=cosx=f(x),所以 y=cosx 是偶函数。
- (C) f(−x)=tan(−x)=−tanx=−f(x),所以 y=tanx 是奇函数。
- (D) f(−x)=(−x)2=x2=f(x),所以 y=x2 是偶函数。
最终答案:
(A)、(C) 是奇函数,(B)、(D) 不是。
练习6
已知 y=tanx,写出其周期和定义域。
正切函数周期定义域
解题思路:
周期用诱导公式判断,定义域用 tanx=cosxsinx 的分母为零条件判断。
详细步骤:
- 由诱导公式 tan(x+π)=tanx,且 π 是使该等式成立的最小正数,所以 y=tanx 的周期是 π。
- 由 tanx=cosxsinx,当 cosx=0 即 x=2π+kπ(k 为整数)时函数无定义。
- 所以定义域是 x=2π+kπ,图像由若干条互相平移、每条都单调递增的支组成。
最终答案:
周期为 π,定义域为 x=2π+kπ。
总结
本文出现的符号
| 符号 | 类型 | 读音/说明 | 在本文中的含义 |
|---|
| π | 希腊字母 | Pi(派) | 圆周率,用于表示正切函数的周期(π) |
中英对照
| 中文术语 | 英文术语 | 音标 | 说明 |
|---|
| 正切函数 | tangent function | /ˈtændʒənt ˈfʌŋkʃən/ | 三角函数之一,记作 tanx |
| 正切 | tangent | /ˈtændʒənt/ | 函数名称,简写为 tan |
| 对边 | opposite side | /ˈɒpəzɪt saɪd/ | 直角三角形中与角相对的直角边 |
| 邻边 | adjacent side | /əˈdʒeɪsənt saɪd/ | 直角三角形中与角相邻的直角边 |
| 周期 | period | /ˈpɪəriəd/ | 函数值重复出现的最小间隔 |
| 定义域 | domain | /dəʊˈmeɪn/ | 自变量的取值范围 |