【优化方案】2020高中数学 第一章1.3.2(二)知能优化训练 苏教版必修4的知识点主要集中在三角函数,特别是正切函数的性质和应用上。以下是对相关知识点的详细阐述: 1. **正切函数的定义域**: 函数 $y = \tan(x + \frac{\pi}{3})$ 的定义域是由 $x + \frac{\pi}{3} \neq \frac{\pi}{2} + k\pi$, $k \in \mathbb{Z}$ 确定的。这意味着 $x$ 必须满足 $x \neq \frac{\pi}{2} - \frac{\pi}{3} + k\pi = \frac{k\pi}{3}$, $k \in \mathbb{Z}$。因此,定义域为 $\{x | x \neq \frac{k\pi}{3}, k \in \mathbb{Z}\}$。 2. **正切函数的增区间**: 函数 $y = 3\tan(x + \frac{\pi}{3})$ 的增区间是由 $k\pi - \frac{\pi}{2} < x + \frac{\pi}{3} < k\pi + \frac{\pi}{2}$, $k \in \mathbb{Z}$ 确定的。这简化为 $k\pi - \frac{5\pi}{6} < x < k\pi + \frac{\pi}{6}$, $k \in \mathbb{Z}$,即 $(2k\pi - \frac{5\pi}{6}, 2k\pi + \frac{\pi}{6})$, $k \in \mathbb{Z}$。 3. **正切函数的周期性**: 函数 $y = 3\tan(2x + \frac{\pi}{3})$ 的周期是基本正切函数 $y = \tan(x)$ 周期的一半,即 $\frac{\pi}{2}$。 4. **正切函数图像上的相交点间距**: 直线 $y = a$ 与正切曲线 $y = \tan(x)$ 相交的相邻两点间的距离是正切函数的一个完整周期,即 $\pi$。 5. **函数的性质**: - 填空题中考察了多个关于正切函数和其他三角函数的性质,如单调性、周期性和奇偶性。例如,函数 $y = \tan(x)$ 在区间 $(0, \pi)$ 上单调递增,是奇函数,周期为 $\pi$。 - 函数 $y = \tan(\frac{x}{2})$ 的定义域是 $\{x | x \neq \pi + 2k\pi, k \in \mathbb{Z}\}$。 - 函数的奇偶性:$f(x) = \cos(x) \cdot \tan|x|$ 是偶函数。 6. **正切函数的不等式**: 正切函数的不等式如 $tanx > tanx_1$ 或 $tanx_2 > tanx_3$ 可以通过正切函数的单调性来解决。 7. **角度的取值范围**: 当 $tanx > tan(\frac{3\pi}{4})$ 且 $x$ 在第三象限时,根据正切函数的图像和性质,可以找到 $x$ 的取值范围。 8. **正切函数的单调性与周期**: 如果 $y = tan\omega x$ 在区间 $(-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2})$ 内是减函数,那么 $\omega$ 必须小于零,并且 $\frac{\pi}{|\omega|} \geq \pi$,得出 $\omega$ 的取值范围是 $[-1, 0)$。 9. **函数的定义域**: - 求函数 $y = \sqrt{1 - \tan^2x}$ 和 $y = \ln(1 + \tan^2x) + \ln(1 - \tan x)$ 的定义域涉及到不等式的解以及正切函数的值域,需要确保根号下的表达式非负,对数函数的真数大于零,以及 $1 - \tan x > 0$。 10. **函数的周期、单调性和比较**: - $f(x) = 3\tan(-\frac{x}{2})$ 的周期是基本正切函数周期的两倍,即 $2\pi$。单调性可以通过分析 $\tan(-\frac{x}{2})$ 的单调性来确定。 - 比较 $f(\pi)$ 和 $f(\frac{\pi}{4})$ 的大小,可以将 $x = \pi$ 和 $x = \frac{\pi}{4}$ 代入函数中,利用正切函数在第一象限的单调性来判断。 11. **存在性问题**: 要使 $k + \tan(-2x)$ 在 $x \in [0, \frac{\pi}{4}]$ 上总是非负的,等价于 $k \leq \tan(2x - \frac{\pi}{2})$ 的最小值。由于 $x \in [0, \frac{\pi}{4}]$,$\tan(2x - \frac{\pi}{2})$ 的取值范围是 $[0, 1]$,因此 $k$ 的取值范围是 $(-\infty, 0]$。 这些知识点涵盖了正切函数的基本概念,包括定义域、单调性、周期性、奇偶性、不等式求解和函数定义域的确定。这些内容对于理解和解决高中数学中的三角函数问题至关重要。
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