10 класс. Алгебра. Тригонометрические функции. Модификация графиков. Функции y=tg x, y=ctg x.

10 класс. Алгебра. Тригонометрические функции. Модификация графиков. Функции y=tg x, y=ctg x.

Функция y=tgx определена при x≠π/2+πn, n∈Z, является ...

Комментарии преподавателя

Функ­ция y=tgt, её свой­ства и гра­фик

 1. Напоминание: определение функции, графика функции

На­по­ми­на­ние:

Опре­де­ле­ние: Функ­ци­ей на­зы­ва­ет­ся закон, по ко­то­ро­му каж­до­му до­пу­сти­мо­му зна­че­нию  ста­вит­ся в со­от­вет­ствие един­ствен­ное зна­че­ние y.

Мно­же­ство всех точек ко­ор­ди­нат­ной плос­ко­сти  на­зы­ва­ет­ся гра­фи­ком функ­ции 

 2. Определение тангенса

На от­рез­ке  за­да­на функ­ция  (рис. 1).

По опре­де­ле­нию, каж­до­му зна­че­нию  ста­вит­ся в со­от­вет­ствие толь­ко одно зна­че­ние  И об­рат­но: зна­че­ние функ­ции  может до­сти­гать­ся при несколь­ких зна­че­ни­ях ар­гу­мен­та: 

Дадим опре­де­ле­ние функ­ции  или  .

Нам важен закон, по ко­то­ро­му каж­до­му зна­че­нию  ста­вит­ся в со­от­вет­ствие  

За­да­дим про­из­воль­ное  Зна­че­ние  от­кла­ды­ва­ет­ся на чис­ло­вой окруж­но­сти по ча­со­вой стрел­ке либо про­тив ча­со­вой стрел­ки, в за­ви­си­мо­сти от знака  По­лу­ча­ем един­ствен­ную точку M с един­ствен­ной парой ко­ор­ди­нат (рис. 2).

Ко­ор­ди­на­ту  на­зы­ва­ют ко­си­ну­сом числа  ко­ор­ди­на­ту  си­ну­сом числа 

Тан­ген­сом числа  на­зы­ва­ет­ся от­но­ше­ние си­ну­са  к ко­си­ну­су 

 3. Тангенс на числовой окружности

Нам из­вест­но, что каж­до­му зна­че­нию ар­гу­мен­та  ста­вит­ся в со­от­вет­ствие един­ствен­ное зна­че­ние функ­ции  По­ка­жем это гра­фи­че­ски.

Про­ве­дем ка­са­тель­ную к чис­ло­вой окруж­но­сти в точке A. За­дан­но­му зна­че­нию  со­от­вет­ству­ет един­ствен­ная точка M, един­ствен­ная пря­мая OM и един­ствен­ная точка T пе­ре­се­че­ния пря­мой OM и ка­са­тель­ной (рис. 3).

Наша цель – найти ко­ор­ди­на­ты точки T, для этого решим си­сте­му урав­не­ний.

Ор­ди­на­та точки  равна  

Пря­мую  на­зы­ва­ют ли­ни­ей тан­ген­сов.

 4. Исследование четности и периодичности  функции y=tgt

До­ка­жем, что об­ласть зна­че­ний тан­ген­са – это все дей­стви­тель­ные числа, 

До­ка­за­тель­ство:

За­да­дим любое дей­стви­тель­ное зна­че­ние  и до­ка­жем, что оно до­сти­га­ет­ся хотя бы при одном зна­че­нии ар­гу­мен­та.

От­ло­жим  на линии тан­ген­сов, по­лу­чим точку  (рис. 4).

Со­еди­ним её с точ­кой O, по­лу­чим пря­мую  ко­то­рая пе­ре­се­ка­ет чис­ло­вую окруж­ность хотя бы в одной точке M, а, зна­чит, су­ще­ству­ет един­ствен­ная дуга  и хотя бы одно зна­че­ние  ко­то­рое равно длине дуги.

Лю­бо­му дей­стви­тель­но­му зна­че­нию ар­гу­мен­та со­от­вет­ству­ет един­ствен­ное зна­че­ние функ­ции. Но лю­бо­му зна­че­нию функ­ции со­от­вет­ству­ет хотя бы одно зна­че­ние ар­гу­мен­та.

Таким об­ра­зом, мы за­да­ли любое зна­че­ние функ­ции и до­ка­за­ли, что оно до­сти­га­ет­ся хотя бы при одном зна­че­нии ар­гу­мен­та.

От­ме­тим два важ­ных свой­ства функ­ции 

1. Нечет­ность функ­ции.

Т.е. 

2. До­ка­жем, что пе­ри­од функ­ции равен 

Таким об­ра­зом, для лю­бо­го зна­че­ния вы­пол­ня­ет­ся 

 5. График функции y=tgt

Эти свой­ства функ­ции  поз­во­ля­ют нам легко по­стро­ить её гра­фик. Пе­ри­од функ­ции равен  зна­чит, мы можем  изу­чить её свой­ства и по­стро­ить гра­фик на любом участ­ке дли­ной 

Нечет­ность функ­ции поз­во­ля­ет сим­мет­рич­но отоб­ра­зить уча­сток гра­фи­ка от­но­си­тель­но на­ча­ла ко­ор­ди­нат.

С уче­том этого по­стро­им гра­фик функ­ции  на про­ме­жут­ке  (рис. 5).

Мы по­лу­чи­ли гра­фик функ­ции на за­дан­ном про­ме­жут­ке. Можно было по­стро­ить гра­фик и по из­вест­ным таб­лич­ным зна­че­ни­ям. На­при­мер:

Из по­стро­ен­но­го гра­фи­ка функ­ции на про­ме­жут­ке  видно, что функ­ция воз­рас­та­ет. До­ка­жем это.

Рас­смот­рим гра­фик  на про­ме­жут­ке  Точки  (рис. 6).

До­ка­жем, что 

До­ка­за­тель­ство:

На про­ме­жут­ке  функ­ция  воз­рас­та­ет, зна­чит  (рис. 7).

На про­ме­жут­ке  функ­ция  убы­ва­ет, зна­чит  (рис. 8).

  зна­чит, функ­ция  воз­рас­та­ет на про­ме­жут­ке 

Зная свой­ства функ­ции, мы можем по­стро­ить её гра­фик на всей об­ла­сти опре­де­ле­ния.

В точ­ках   про­хо­дят вер­ти­каль­ные асимп­то­ты (рис. 9).

 6. Свойства функции y=tgt

Рас­смот­рим ос­нов­ные свой­ства функ­ции 

1) Об­ласть опре­де­ле­ния: 

2) Функ­ция пе­ри­о­ди­че­ская с пе­ри­о­дом 

3) Функ­ция нечет­ная.

4) Функ­ция воз­рас­та­ет и непре­рыв­на на любом ин­тер­ва­ле 

5) Функ­ция не огра­ни­че­на.

6) Функ­ция не имеет ни ми­ни­маль­но­го, ни мак­си­маль­но­го зна­че­ния.

7) 

 7. Решение уравнения

За­да­ча.  Ре­шить урав­не­ние 

Ре­ше­ние:

На про­ме­жут­ке  функ­ция мо­но­тон­но воз­рас­та­ет, зна­чит, на этом про­ме­жут­ке зна­че­ние  до­сти­га­ет­ся при един­ствен­ном зна­че­нии ар­гу­мен­та    (рис. 10).

С уче­том пе­ри­о­дич­но­сти по­лу­ча­ем 

Ответ: 

 8. Вывод, заключение

Мы рас­смот­ре­ли функ­цию  её свой­ства и гра­фик. На сле­ду­ю­щем уроке рас­смот­рим функ­цию 

ИСТОЧНИК

http://interneturok.ru/ru/school/algebra/10-klass/trigonometricheskie-funkcii/funktsiya-y-tgx-ee-svoystva-i-grafik

http://www.youtube.com/watch?v=GegtVbMiems

http://www.youtube.com/watch?v=O3mdOllOgmU

http://5klass.net/datas/algebra/Osnovnye-trigonometricheskie-funktsii/0022-022-Svojstva-funktsii-y-tg-x.jpg

http://11book.ru/images/shcoolbook_ru/10/10_a_mord_baz.pdf

http://v.5klass.net/zip/2418f24263056cb69cc9115af959108a.zip

Файлы