§4.10.1 正切函数的图象和性质教案
●教学目标
(一)知识目标
1.正切函数的图象;
2.正切函数的性质.
(二)能力目标
1.会用单位圆中的正切线画出正切函数的图象;
2.理解正切函数的性质.
(三)德育目标
1.用数形结合的思想理解和处理有关问题;
2.发现数学规律;
3.提高数学素质,培养实践第一观点.
●教学重点
正切函数的图象和性质
●教学难点
正切函数的性质的简单应用
●教学方法
引导学生用数形结合的思想理解和处理有关问题.(启发引导式)
●教具准备
幻灯片一张
内容:课本P69图4—27,§4.10.1
●教学过程
Ⅰ.课题导入
师:常见的三角函数还有正切函数,前面我们研究了正、余弦函数的图象和性质,今天
我们来探讨一下正切函数的图象,以及它具有哪些性质?
Ⅱ.讲授新课
师:为了精确,我们还是利用单位圆中的正切线来画一下正切曲线.
∵tan(π+x)= x
x
x
x
cos
sin
)cos(
)sin(
=tanx
(其中x∈R,且x≠ 2
+kπ,x∈Z)
根据周期函数定义,可知正切函数也是周期函数,且π是它的周期.
现在利用正切线画出函数
y=tanx,x∈(- 2
, 2
)的图象
师:引导学生完成.
生:在教师指导下完成.
师:打出幻灯片§4.10.1,让学生对照
然后说明可将所得图象向左、右平移,即可得到 y=tanx,x∈R 且 x≠ 2
+kπ,
(k∈Z)的图象,叫做正切曲线.
师:引导学生观察得出正切曲线的特征:
正切曲线是被相互平行的直线x= 2
+kπ(k∈Z)所隔开的无穷多支曲线组成的.
师:现在我们根据正切曲线来看一下正切函数有哪些主要性质.
(师生共同完成以下活动)
(1)定义域:{x|x≠ 2
+kπ,k∈Z}
(2)值域:R
(3)周期性:正切函数是周期函数,且周期T=π
(4)奇偶性:∵tan(-x)=-tanx
∴正切函数是奇函数
∴正切曲线关于原点O对称
(5)单调性:正切函数在开区间(- 2
+kπ, 2
+kπ),k∈Z 内都是增函数.
注意:①正切函数在整个定义域上不具有单调性,因为它的定义域不连续,所以不能
说它在整个定义域内是增函数.
②正切函数在每个单调区间内都是增函数
下面,来看性质的简单应用.
[例1]求函数y=tan2x的定义域.
解:由2x≠kπ+ 2
,(k∈Z)
得 x≠ 2
k + 4
,(k∈Z)
∴y=tan2x的定义域为:
{x|x∈R 且x≠ 2
k + 4
,k∈Z}
[例2]观察正切曲线写出满足下列条件的x的值的范围:tanx>0
解:画出 y=tanx在(- 2
, 2
)上的图象,不难看出在此区间上满足 tanx>0的 x
的范围为:
0<x< 2
结合周期性,可知在 x∈R,且 x≠kπ+ 2
上满足的 x的取值范围为(kπ,kπ+ 2
)(k∈Z)
[例3]不通过求值,比较 tan135°与 tan138°的大小.
解:∵90°<135°<138°<270°
又∵y=tanx在 x∈(90°,270°)上是增函数
∴tan135°<tan138°
Ⅲ.课堂练习
生:(板演练习)课本P71 2.(3)、3、6
2.(3)tanx<0的 x的取值范围为:
{x|kπ- 2
<x<kπ,k∈Z}
3.y=tan3x的定义域为{x|x≠ 3
k + 6
,k∈Z}
6.tan(- 4
13 π)=-tan 4
3 =tan 4
tan(- 5
17 π)=-tan 5
17 =-tan 5
2
∴tan(- 4
13 π)>tan(- 5
17 π)
Ⅳ.课时小结
师:通过本节学习,要掌握正切函数的图象,理解它具有的主要性质,并会应用它解
决一些较简单问题.
Ⅴ.课后作业
(一)课本P72,习题4.10 1、4、5
(二)1.预习正切函数的性质的应用
2.预习提纲
(1)y=tan(x+ )的单调性如何?
(2)y=tanωx的周期又如何?
●板书设计
课题
一、正切函数的图象和性
质
(1)定义域
(2)值域
(3)周期性
(4)奇偶性
(5)单调性
二、例题讲解
例1
例2
例3
●备课资料
1.正切函数在其定义域上有最值吗?
答:没有,因为正切函数的值域为R 且不等于kπ+ 2
(k∈Z).
2.在下列函数中,同时满足的是( )
①在(0, 2
)上递增;②以2π为周期;③是奇函数
A.y=tanx B.y=cosx
C.y=tan 2
1 x D.y=-tanx
答案:C
3.函数 y=tan(2x+ 4
)的图象被平行直线 )(82 Z k
kx 隔开,与 x轴交点的坐
标是 ))(0,82( Z k
k 与 y 轴交点的坐标是(0 , 1),周期是 2
,定义域的集合是
},82|{ ZR k
kxxx 且 ,值域的集合是R,它是非奇非偶函数.
4.函数y= xsin + xtan 的定义域是( )
A.(2k+1)π≤x≤(2k+1)π+ 2
,k∈Z
B.(2k+1)π<x<(2k+1)π+ 2
,k∈Z
C.(2k+1)π≤x<(2k+1)π+ 2
,k∈Z
D.(2k+1)π<x<(2k+1)π+ 2
或 x=kπ,k∈Z
解:由
0tan
0sin
x
x
,得(2k+1)π≤x<(2k+1)π+ 2
答案:C
5.已知y=tan2x-2tanx+3,求它的最小值.
解:y=(tanx-1)2+2
当 tanx=1时,ymin=2
附:函数 f(x)±g(x)最小正周期的求法.
若f(x)和g(x)是三角函数,求 f(x)±g(x)的最小正周期没有统一的方法,往往因题
而异,现介绍几种方法:
一、定义法
[例1]求函数y=|sinx|+|cosx|的最小正周期.
解:∵y=|sinx|+|cosx|=|-sinx|+|cosx|=|cos(x+ 2
)|+|sin(x
+ 2
)|=
|sin(x+ 2
)|+|cos(x+ 2
)|
对定义域内的每一个 x,当 x增加到x+ 2
时,函数值重复出现,因此函数的最小正
周期是 2
.
二、公式法
这类题目是通过三角函数的恒等变形,转化为一个角的一种函数的形式,用公式去求,
其中正余弦函数求最小正周期的公式为T= ||
2
,正余切函数T= ||
.
[例2]求函数y=cotx-tanx的最小正周期.
解:y= x
xxx tan
tan1tantan
1 2 =2· xx
x 2cot2tan2
tan1 2
∴T= 2
三、最小公倍数法
设f(x)与g(x)是定义在公共集合上的两个三角周期函数,T1、T2分别是它们的周期,
且 T1≠T2,则 f(x)±g(x)的最小正周期 T1、T2的最小公倍数,分数的最小公倍数=
分母的最大公约数
分子的最小公倍数
[例3]求函数y=sin3x+cos5x的最小正周期.
解:设 sin3x、cos5x 的最小正周期分别为 T1、T2,则 5
2,3
2
21
TT ,所以 y=
sin3x+cos5x的最小正周期T=2π/1=2π.
[例4]求y=sin3x+tan 5
2x 的最小正周期.
解:∵sin3x与 tan 5
2x 的最小正周期是 3
2 与 2
5 ,其最小公倍数是 1
10 =10π.
∴y=sin3x+tan 5
2x 的最小正周期是10π.
四、图象法
[例4]求y=|sinx|的最小正周期.
解:由y=|sinx|的图象:
可知y=|sinx|的周期T=π.