高一数学复习考点知识与题型专题讲解5.4.3 正切函数的性质与图象【考点梳理】考点一 函数y =tan x 的图象与性质解析式y =tan x图象定义域 ⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠π2+k π,k ∈Z值域 R 最小正周期 π 奇偶性奇函数单调性在每个开区间⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2+k π,π2+k π(k ∈Z )上都是增函数对称性对称中心⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2,0(k ∈Z )【题型归纳】题型一:正切函数的图象的应用1.(2021·全国·高一)函数()tan ,(11)f x x x x =⋅-<<的图象可能是( )A .B .C .D .2.(2021·上海·高一期中)函数sin y x =与tan y x =的图像在[4,4]ππ-上的交点有( ) A .9个B .13个C .17个D .21个3.(2021·全国·高一课时练习)在(0,π)内,使tan 3x >-成立的x 的取值范围为( )A .(3π,2π)B .20,,23πππ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .20,,223πππ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .20,3π⎛⎫ ⎪⎝⎭题型二:正切函数的单调性的应用4.(2021·全国·高一课时练习)已知tan 2,tan3,tan5a b c ===,不通过求值,判断下列大小关系正确的是( ) A .a b c >>B .a b c << C .b a c >>D .b a c <<5.(2021·云南隆阳·高一期中)已知函数()tan 3sin f x x x =+,若对任意,66x ππ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,()f x a>恒成立,则a 的取值范围是( )A .53,6⎛⎤-∞- ⎥ ⎝⎦B .53,6⎛⎫-∞- ⎪ ⎪⎝⎭C .3,2⎛⎤-∞- ⎥ ⎝⎦D .3,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭6.(2021·江西·景德镇一中高一期中(文))tan 10a π=,9sin10b π=,8tan()9c π=-,实数a b c,,的大小关系为( )A .b a c <<B .a b c <<C .c b a <<D .c a b <<题型三:正切函数的定义域、值域7.(2021·云南·昆明二十三中高一期中)函数tan 4y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的定义域为( )A .3+,4xx k k Z ππ⎧⎫≠∈⎨⎬⎩⎭∣B .3+2,4x x k k Z ππ⎧⎫≠∈⎨⎬⎩⎭∣ C .,4xx k k Z ππ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭∣D .2,4x x k k Z ππ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭∣ 8.(2021·全国·高一课时练习)函数tan 6y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,,122x ππ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭的值域为( )A .()1,3-B .31,3⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭C .()(),13,-∞-⋃+∞D .()1,39.(2020·黑龙江·哈尔滨市第六中学校高一月考)函数1tan()4y x π=-+的定义域为( )A .3,4k k k Z πππ⎛⎤-∈ ⎥⎝⎦B .,4k k k Z πππ⎡⎫+∈⎪⎢⎣⎭C .,4k k k Z πππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭D .3,4k k k Z πππ⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭题型四:正切函数的奇偶性和对称性10.(2021·上海·高一专题练习)下列命题中正确的是( )A .tan y x =在第一象限单调递增B .在函数tan y x =中,x 越大,y 也越大C .当0x >时,总有tan 0x >D .tan y x = 的图象关于原点对称11.(2021·上海·高一课时练习)关于函数tan 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,下列说法正确的是( )A .是奇函数B .最小正周期为πC .,06π⎛⎫⎪⎝⎭为图象的一个对称中心D .其图象由tan 2y x =的图象右移3π个单位得到12.(2021·山东·齐河县第一中学高一月考)tan(2)4y x π=+的对称中心为( )A .,0),28k k Z ππ+∈(B .(,0),28k k Z ππ-∈ C .(,0),48k k Z ππ+∈D .(,0),48k k Z ππ-∈ 题型五:正切函数图像和性质的综合应用13.(2021·全国·高一课时练习)已知2()tan 2tan ||3f x x x x π⎛⎫=-≤ ⎪⎝⎭,求()f x 的值域.14.(2021·安徽·定远县育才学校高一期中(文))设函数()tan 23xf x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭.(1)求函数的定义域、周期、和单调区间; (2)求不等式()3f x ≤的解集.15.(2021·全国·高二课时练习)已知函数()tan()0,0,||2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的图像与x轴相交的两相邻点的坐标分别为,06π⎛⎫ ⎪⎝⎭和5,06π⎛⎫ ⎪⎝⎭,且过点(0,3)-.求: (1)函数()f x 的解析式;(2)满足()3f x ≥的x 的取值范围.【双基达标】一、单选题16.(2021·全国·高一课时练习)函数()21cos cos 22x f x x x ππ-⎛⎫=-<< ⎪⎝⎭( ) A .在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上是增函数B .在,02π⎛⎤- ⎥⎝⎦上是增函数,在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭上是减函数C .在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上是减函数D .在,02π⎛⎤- ⎥⎝⎦上是减函数,在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭)上是增函数17.(2021·全国·高一课时练习)函数1πtan 24y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的最小正周期是( )A .2πB .πC .π2D .4π18.(2021·上海·高一期末)方程3sin cos 0x x +=的解集是( ) A .{},x x k k Z π=∈B .2,6x x k k Z ππ⎧⎫=-∈⎨⎬⎩⎭C .,6x x k k Z ππ⎧⎫=-∈⎨⎬⎩⎭D .,6x x k k Z ππ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭19.(2021·云南隆阳·高一期中)与函数()2tan 213f x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭的图象不相交的一条直线是( ) A .2x π=B .3x π=C .6x π=D .512x π=20.(2021·江西·景德镇一中高一期中)关于函数tan 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,下列叙述正确的是( )A .最小正周期为π,渐近线为直线:()2x k k Z ππ=+∈B .最小正周期为2π,渐近线为直线:()6x k k Z ππ=+∈C .最小正周期为π,渐近线为直线:()212k x k Z ππ=+∈ D .最小正周期为2π,渐近线为直线:()212k x k Z ππ=+∈ 21.(2021·山东潍坊·高一期中)函数()()lg tan 1f x x =-的定义域为( ) A .ππ,2x x k k ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭Z B .ππππ,22x k x k k ⎧⎫-<<+∈⎨⎬⎩⎭ZC .πππ,2x k x k k ⎧⎫<<+∈⎨⎬⎩⎭Z D .ππππ,42x k x k k ⎧⎫+<<+∈⎨⎬⎩⎭Z22.(2021·北京·北师大实验中学高一期中)在函数①cos |2|y x =,②|cos |y x = ,③πcos 26y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,④πtan 24y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭中,最小正周期为π 的所有函数为( )A .②④B .①③④C .①②③D .②③④23.(2021·江西·景德镇一中高一期末(文))函数tan sin tan sin y x x x x =++-在区间3()22ππ,内的图象是( )A .B .C .D .24.(2021·全国·高一专题练习)函数y =tan(3x +6π)的一个对称中心是( ) A .(0,0)B .(6π,0) C .(49π,0)D .以上选项都不对 25.(2021·全国·高一课时练习)直线y a =与函数()()tan 04f x x πωω⎛⎫⎪⎝⎭=+>的图象的相邻两个交点的距离为2π,若函数()f x 在区间()(),0m m m ->上是增函数,则实数m 的取值范围是( )A .0,4π⎛⎫⎪⎝⎭B .0,2π⎛⎤⎥⎝⎦C .0,2π⎛⎫⎪⎝⎭D .0,4π⎛⎤ ⎥⎝⎦【高分突破】一:单选题26.(2021·河南·信阳市浉河区新时代学校高一月考)函数3tan()6y x πω=+的最小正周期是2π,则ω=( ) A .4B .2C .2-D .2或2-27.(2020·陕西·千阳县中学高一期末)函数lg(tan 2)y x =的定义域是( ) A .,()2k k k πππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭Z B .2,2()2k k k πππ⎫⎛+∈ ⎪⎝⎭ZC .11,()222k k k πππ⎫⎛+∈ ⎪⎝⎭Z D .11,()224k k k πππ⎫⎛+∈ ⎪⎝⎭Z28.(2021·全国·高一课时练习)函数tan(2)6y x π=-的一个对称中心是( )A .(,0)12πB .2(,0)3πC .(,0)6πD .(,0)4π29.(2021·宁夏·六盘山高级中学高一月考)函数tan 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的单调增区间为( )A .5,()212212k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦B .5,()212212k k k Z ππππ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭C .5,()1212k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦D .5,()1212k k k Z ππππ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭ 30.(2021·上海·高一课时练习)设α、,22ππβ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,那么“αβ<”是“tan tan αβ<”的( )A .充分非必要条件B .必要非充分条件C .充分必要条件D .既非充分也非必要条件31.(2021·上海·高一课时练习)函数cos tan y x x =⋅,30,,222x πππ⎡⎫⎛⎫∈⎪ ⎪⎢⎣⎭⎝⎭的图像是( )A .B .C .D .二、多选题32.(2021·全国·高一课时练习)(多选)下列说法正确的是( ) A .函数tan y x =在定义域内是增函数B .函数()2tan 4f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的增区间是()3,44k k k ππππ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭ZC .函数2tan 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的定义域是,12x x k k ππ⎧⎫⎧≠+∈⎨⎨⎬⎩⎩⎭ZD .函数tan 1y x =+在,43ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值为31+,最小值为033.(2021·全国·高一课时练习)已知函数()|tan |cos f x x x =,则下列说法正确的是( )A .()f x 的最小正周期为πB .()f x 的图象关于,02π⎛⎫⎪⎝⎭中心对称C .()f x 在区间,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增D .()f x 的值域为[1,1]-34.(2021·湖北十堰·高一期末)已知函数()tan tan f x x x =+,则下列结论中正确的有( ) A .()f x 的最小正周期为2πB .点(,0)2π-是()f x 图象的一个对称中心C .()f x 的值域为[)0,∞+D .不等式()2f x >的解集为(,)()42k Z k k ππππ++∈35.(2021·山西实验中学高一开学考试)下列关于函数n 3ta y x π+=⎛⎫⎪⎝⎭的说法错误的是( )A .在区间5,66ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增B .最小正周期是π C .图象关于点,04π⎛⎫⎪⎝⎭成中心对称D .图象关于直线6x π=成轴对称36.(2021·江苏启东·高一期末)已知函数()()tan (0)6ωωπ=->f x x ,则下列说法正确的是( )A .若()f x 的最小正周期是2π,则12ω= B .当1ω=时,()f x 的对称中心的坐标为()π0()6π+∈Z k k , C .当2ω=时,π2π()()125-<f f D .若()f x 在区间()π3π,上单调递增,则203ω<≤37.(2020·广东·深圳实验学校高中部高一月考)已知函数()sin()13f x x π=-+,()tan()3g x x π=+,则下列结论正确的是()A .函数()f x 满足2()()23f x f x π+-= B .函数()f x 在5[,]66ππ-上单调递增C .函数()g x 在区间(0,)2π上单调递增D .函数()y g x =图像关于点(,0)6π对称三、填空题38.(2021·全国·高一单元测试)若()cos ,tan 1sin ,tan 1x x f x x x ⎧≥⎪=⎨<⎪⎩,则()f x 的值域为______.39.(2021·全国·高一课时练习)函数()tan 1f x a x =-,若(3)2f =-,则(3)f -的值为________ 40.(2021·贵州·兴仁市凤凰中学高一期末)函数tan(2)4y x π=-+的单调递减区间为_______________.41.(2021·上海市奉贤中学高一期中)已知函数()[]()sin 0,f x x x π=∈和函数()3tan 2g x x=的图像交于A 、B 、C 三点,则ABC 的面积为____.42.(2021·上海·高一专题练习)利用图像,不等式3tan 21x -<≤的解集为____________.四、解答题43.(2021·全国·高一课时练习)比较下列各组中两个正切函数值的大小. (1)tan167︒与tan173︒; (2)11tan 4π⎛⎫-⎪⎝⎭与13tan 5π⎛⎫-⎪⎝⎭; (3)tan 2与tan9.44.(2021·全国·高一课时练习)判断函数()tan 1lg tan 1x f x x +⎛⎫=⎪-⎝⎭的奇偶性.45.(2021·全国·高一课时练习)已知函数1()tan(2)24f x x π=+, (1)求函数()f x 的定义域; (2)求函数()()4g x f x π=-的单调区间及对称中心.46.(2021·安徽省蚌埠第三中学高一月考)已知()tan 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.(1)求()f x 的最小正周期;(2)若()f x ϕ+是奇函数,则ϕ应满足什么条件?并求出满足||2ϕπ<的ϕ值.47.(2021·上海市七宝中学高一期中)已知函数()y f x =,其中()tan ,03f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭,(1)若2ω=,求函数()y f x =的最小正周期以及函数图像的对称中心; (2)若函数()y f x =在[0,]π上严格递增,求ω的取值范围;(3)若函数()y f x =在[,]a b (,a b ∈R 且a b <)满足:方程()3f x =在[,]a b 上至少存在2021个根,且在所有满足上述条件的[,]a b 中,b a -的最小值不小于2021,求ω的取值范围.【答案详解】1.B 【分析】采用排除法,根据函数的奇偶性以及函数在()0,1处的函数值大小,可得结果.由()tan (11)f x x x x =-剟, 则()()()tan tan -=--=f x x x x x所以()()f x f x =-,即函数()f x 是偶函数 故排除A ,C ,当01x <<时,()0f x >,排除D. 故选:B 【点睛】本题考查根据函数解析式判断大致图象,针对这种题型常常从定义域、奇偶性、单调性、对称性、值域、特殊值入手,考验分析问题的能力,属中档题. 2.A 【分析】直接解方程确定. 【详解】sin sin tan cos xx x x==,则sin 0x =或cos 1x =,显然cos 1x =的解包含在sin 0x =中, sin 0x =,,x k k Z π=∈,[4,4]x ππ∈-,∴4,3,2,,0,,2,3,4x ππππππππ=----共9个.故选:A . 【点睛】本题考查正弦函数与正切函数图象交点问题,可通过解方程确定解的个数. 3.B 【分析】画出(0π)y tanx x =<<和直线3y =-的图象,由图象可得不等式的解集.画出(0π)y tanx x =<<和直线3y =-的图象,由图象可得3tanx >-,在() 0,π上解集为20,,23πππ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 故选B. 【点睛】本题考查利用正切函数的图象解不等式,关键是掌握正切函数的图像和性质,利用数形结合思想求解. 4.C 【分析】利用诱导公式进行化简,结合正切函数的单调性进行判断即可. 【详解】tan 2tan(2),tan3tan(3),tan5tan(25)πππ=-+=-+=-+又03225,2ππππ>-+>-+>-+>-()()()tan 3tan π2tan 25ππ∴-+>-+>-+ tan3tan 2tan5,∴>>即,b a c >> 故选:C 5.A 【分析】由对任意,66x ππ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,()f x a >恒成立,则只要min ()f x a >即可,根据函数的单调性求出函数()tan 3sin f x x x =+的最小值即可得出答案. 【详解】解:由对任意,66x ππ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,()f x a >恒成立,则只要min ()f x a >即可,因为函数tan y x =和3sin y x =在,66ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上都是增函数,所以函数()tan 3sin f x x x =+,在,66x ππ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭上是增函数,所以53()tan 3sin 6666f x f πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫>-=-+-=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以536a ≤-. 故选:A. 6.A 【分析】利用三角函数的诱导公式及正切函数的单调性判断a 与c 的大小,再比较a 与b ,则答案可求. 【详解】解:tan10a π=,9sinsin()sin 101010b ππππ==-=, 8tan()tan()tan 999c ππππ=-=-+=,tan y x =在(0,)2π上单调递增,tan tan 910ππ∴>,即c a >,因为sin100cos1,tansin 101010cos10a bπππππ<<∴==>= 综上,c a b >>,即b a c <<. 故选:A 7.A 【分析】结合正切的三角函数的定义域计算即可. 【详解】 由()()3424x k k Z x k k Z πππππ-≠+∈⇒≠+∈ 故选:A 8.A 【分析】首先由x 的取值范围求出6x π-的取值范围,再根据正切函数的性质计算可得;【详解】 解:因为,122x ππ⎛⎫∈-⎪⎝⎭,所以,346x πππ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭因为tan y x =在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,所以()tan 1,36x π⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭即()1,3y ∈- 故选:A 9.A 【分析】由题意可得,1tan()04x π-+…且142x k πππ+≠+,结合正切函数的性质可求. 【详解】解:由题意可得,1tan()04x π-+…且142x k πππ+≠+, 1244k x k πππππ-<++…且x ,k Z ∈,解可得,34k x k πππ-+<…,k Z ∈,故选:A . 【点睛】本题主要考查了正切函数的定义域的求解,属于基础题. 10.D 【分析】取特殊值代入检验结合奇偶性定义即可判断出结果. 【详解】在第一象限内取两个数129,34x x ππ==,有129tan 3,tan 1,34y y ππ==== 因为12x x <,但12y y >,不满足增函数定义,故A ,B 错; 取23x π=,有2tan 303y π==-<,故C 错;由tan y x =的定义域为},2x x k k Z ππ⎧≠+∈⎨⎩关于原点对称,且()tan tan x x -=-故tan y x =为奇函数,所以图象关于原点对称,D 正确. 故选:D 11.C 【分析】根据正切函数的性质逐一判断即可. 【详解】A ,由()tan 23y f x x π⎛⎫==- ⎪⎝⎭,则2,32x k k Z πππ-≠+∈,解得5,212k x k Z ππ≠+∈,定义域为5,212k x x x R ππ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭, 定义域不关于原点对称,故A 错误. B ,由解析式可得2T π=,故B 错误; C ,由正切函数的中心对称点可得2,32k x k Z ππ-=∈, 解得,46k x k Z ππ=+∈,当0k =时,6x π=,故C 正确; D ,tan 2y x =的图象右移3π个单位得到2tan 2tan 233y x x ππ⎛⎫⎛⎫=-=-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故D 错误.故选:C 12.D 【分析】由正切函数的对称中心,可令242k x ππ+=求x 即可. 【详解】由()tan f x x =的对称中心为(0),2k π, 令242k x ππ+=,可得48k x ππ=-()k ∈Z . 故选:D 13.[1,323]-+ 【分析】令tan u x =,结合已知及正切函数的性质可得[3,3]u ∈-,再利用二次函数的性质求22y u u =-的值域即可.【详解】 令tan u x =,又||3x π≤,∴[3,3]u ∈-,故函数化为22y u u =-,且对称轴为1[3,3]u =∈-. ∴当1u =时,2min 1211y =-⨯=-. 当3u =-时,max 323y =+. ∴()f x 的值域为[1,323]-+. 14.(1)定义域为5|2,3x x k k ππ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭Z ,周期为2π,增区间为52,233k k ππππ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,k ∈Z ;(2)42,233k k ππππ⎛⎤-+⎥⎝⎦,k ∈Z . 【分析】(1)利用正切函数的定义域、周期性和单调性,即可求出结果;(2)由题意可得tan 323x π⎛⎫-≤ ⎪⎝⎭,结合函数图象与性质可知2233x k k πππππ-<-≤+,解不等式即可求出结果. 【详解】(1)根据函数()tan 23x f x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,可得232x k πππ-≠+,k ∈Z ,求得523x k ππ≠+,故函数的定义域为5|2,3x x k k ππ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭Z .周期为212ππ=.令2232x k k πππππ-<-<+,k ∈Z ,得52233k x k ππππ-<<+,故函数的增区间为52,233k k ππππ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,k ∈Z . (2)求不等式()3f x ≤,即tan 323x π⎛⎫-≤ ⎪⎝⎭,∴2233x k k πππππ-<-≤+,求得42233k x k ππππ-<≤+,故不等式的解集为42,233k k ππππ⎛⎤-+ ⎥⎝⎦,k ∈Z .15.(1)3()3tan 24f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭;(2)252,(). 31832k k k Z ππππ⎡⎫++∈⎪⎢⎣⎭【分析】(1)根据函数的最小正周期求出32ω=,根据它的图像过点,06π⎛⎫⎪⎝⎭求出4πϕ=-,根据它的图像过点(0,3)-,求出A 的值即得解; (2)利用正切函数的图象得到3()6242k x k k Z πππππ+≤-<+∈,化简即得解. 【详解】(1)由题意可得()f x 的周期为52663||T ππππω=-==,所以32ω=,所以3()tan 2f x A x ϕ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭, 因为它的图像过点,06π⎛⎫⎪⎝⎭,所以3tan 026A πϕ⎛⎫⨯+= ⎪⎝⎭,即tan 04πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 所以()4k k Z πϕπ+=∈,即()4k k Z πϕπ=-∈.又||2ϕπ<,所以4πϕ=-,于是3()tan 24f x A x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭.又它的图像过点(0,3)-,所以tan 34A π⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,得3A =.所以3()3tan 24f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭. (2)由(1)得33t a n 324x π⎛⎫-≥ ⎪⎝⎭,所以33tan 243x π⎛⎫-≥ ⎪⎝⎭,即3()6242k x k k Z πππππ+≤-<+∈.解得252()31832k k x k Z ππππ+≤<+∈. 所以满足()3f x ≥的x 的取值范围是252,(). 31832k k k Z ππππ⎡⎫++∈⎪⎢⎣⎭ 16.D 【分析】由同角间的三角函数关系化简函数,然后分类讨论即可得. 【详解】因为()2tan ,,0sin 21cos cos cos tan ,0,2x x x x f x x x x x ππ⎧⎛⎤-∈- ⎪⎥-⎪⎝⎦===⎨⎛⎫⎪∈ ⎪⎪⎝⎭⎩.由函数tan y x =在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上是增函数,知函数()f x 在,02π⎛⎤- ⎥⎝⎦上是减函数,在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭上是增函数, 故选:D . 17.A 【分析】根据正切型函数的周期公式即可求解. 【详解】函数1πtan 24y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的最小正周期是π2π12T == , 故选:A. 18.C 【分析】 把方程化为3tan 3x =-,结合正切函数的性质,即可求解方程的解,得到答案. 【详解】由题意,方程3sin cos 0x x +=,可化为3tan 3x =-, 解得6x k ππ=-,k Z ∈,即方程的解集为{|,}6x x k k Z ππ=-∈.故选:C. 19.D 【分析】利用正切函数的定义域求解. 【详解】 由232x k πππ-≠+,k Z ∈,得5122k x ππ≠+,k Z ∈, 则函数()2tan 213f x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭的定义域为5,122k x x k Z ππ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭.故选:D 20.D 【分析】直接利用正切型函数性质求解,即可得出结果. 【详解】解:由函数tan 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭可知最小正周期2ππT ω==.令()232x k k Z πππ+=+∈,解得()122k x k Z ππ=+∈. 故选:D. 21.D 【分析】先根据对数函数定义域的求法得到tan 1x >,再利用三角不等式的解法求解. 【详解】 若函数有意义, 则tan 10x ->,tan 1x ∴>,ππππ,42k x k k ∴+<<+∈Z 所以函数的定义域为ππππ,42x k x k k ⎧⎫+<<+∈⎨⎬⎩⎭Z .故选:D 22.C 【分析】根据三角函数的解析式,求出各个函数的最小正周期,从而得出结论. 【详解】∵cos |2|y x ==cos 2x ,∴T =22π=π;|cos |y x =图象是将y =cos x 在x 轴下方的图像对称翻折到x 轴上方得到,所以周期为π,由周期公式知,cos(2)6y x π=+为π,tan(2)4y x π=-为2π,故选:C . 23.A 【分析】先化简函数的表达式,再代入求出特殊函数值的符号,运用排除法可得选项. 【详解】函数tan sin tan sin y x x x x =++-2sin ,tan sin 2tan tan sin x x xx x x <⎧=⎨≥⎩,, 当)22233(x πππ=∈,时,3sin tan 3tan sin 2x x x x ==-∴<,,,所以()2sin 3>0f x x ==,故排除C 、D 选项, 当)24233(x πππ=∈,时,3sin tan 3tan >sin 2x x x x =-=∴,,,所以()2tan 23>2f x x ==,故排除B 选项, 故选:A. 24.C 【分析】根据正切函数y =tan x 图象的对称中心是(2k π,0)求出函数y =tan(3x +6π)图象的对称中心,即可得到选项. 【详解】解:因为正切函数y =tan x 图象的对称中心是(2k π,0),k ∈Z ; 令3x +6π=2k π,解得618k x ππ=-,k ∈Z ; 所以函数y =tan(3x +6π)的图象的对称中心为(618k ππ-,0),k ∈Z ; 当k =3时,C 正确, 故选:C. 25.B 【分析】 由条件可得2T ππω==,即12ω=,然后求出()f x 的单调递增区间可得答案.【详解】因为直线y a =与函数()()tan 04f x x πωω⎛⎫⎪⎝⎭=+>的图象的相邻两个交点的距离为2π,所以2T ππω==,所以12ω=,即()1tan 24f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭由12242k x k πππππ-<+<+可得322,22k x k k Z ππππ-<<+∈当0k =时可得()f x 在3,22ππ⎛⎫-⎪⎝⎭上单调递增 因为函数()f x 在区间()(),0m m m ->上是增函数,所以实数m 的取值范围是0,2π⎛⎤⎥⎝⎦故选:B 26.D 【分析】利用||2ππω=求出答案即可.【详解】3tan()6y x πω=+的最小正周期是2π,所以||2ππω=,解得2ω=±. 故选:D 27.D 【分析】由tan 20x >,解不等式可得结果. 【详解】由函数lg(tan 2)y x =由意义得tan 20x >, 所以22k x k πππ<<+,k Z ∈,所以224k k x πππ<<+,k Z ∈, 所以函数lg(tan 2)y x =的定义域是(,)224k k πππ+()k ∈Z . 故选:D 28.A 【分析】 解方程262k x ππ-=,k Z ∈,即得解.【详解】函数tan(2)6y x π=-中,令262k x ππ-=,k Z ∈;解得412k x ππ=+,k Z ∈; 所以0k =时,tan(2)6y x π=-的一个对称中心是(12π,0).故选:A . 【点睛】方法点睛:求函数tan()y x ωϕ=+,只需解方程,2k x k Z πωϕ+=∈. 注意是2k π,不是k π. 29.B 【分析】根据正切函数的单调增区间整体换元求解即可. 【详解】解:因为函数tan y x =的单调递增区间为,()22k k k Z ππππ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭,所以2()223,k k k x Z πππππ-<-<+∈,解得5,()212212k k x k Z ππππ-<<+∈, 所以函数tan 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的单调增区间为5,()212212k k k Z ππππ⎛⎫-+∈⎪⎝⎭. 故选:B 30.C 【分析】由正切函数的单调性结合充分条件、必要条件的定义即可得解. 【详解】由α、,22ππβ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,若αβ<,由正切函数的单调性可得tan tan αβ<,充分性成立;若tan tan αβ<,则αβ<也成立,必要性成立; 所以“αβ<”是“tan tan αβ<”的充要条件.故选:C. 31.C 【分析】结合特值法与排除法即可得到结果. 【详解】 当4x π=时,22cos tan104422y ππ=⨯=⨯=>,排除B 、D 选项; 当34x π=时,3322cos tan104422y ππ=⨯=-⨯=-<,排除A 选项; 故选:C. 32.BD 【分析】根据正切函数的定义域、最值、单调性判断. 【详解】函数tan y x =在定义域内不具有单调性,故A 错误; 由()242k x k k πππππ-<+<+∈Z ,得()3,44x k k k ππππ⎛⎫∈-+∈ ⎪⎝⎭Z ,故B 正确; 由()232x k k πππ+≠+∈Z ,解得()122k x k ππ≠+∈Z ,故C 错误; 因为函数tan 1y x =+在,43ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是增函数,所以函数tan 1y x =+在3x π=时取得最大值31+,在4x π=-时取得最小值0,故D 正确.故选:BD . 33.BC 【分析】去绝对值,化为分段函数,画出函数的图象,即可判断. 【详解】解:函数sin ,(,),2()tan ?cos sin ,(,),2x x k k k Z f x x x x x k k k Zπππππππ⎧∈+∈⎪⎪==⎨⎪-∈++∈⎪⎩,画出函数()f x 的图象,如图所示:(2)|tan(2)|cos(2)|tan |cos f x x x x x πππ∴+=++=,()f x 的最小正周期是2π,()f x 的值域为(1,1)-,()f x 在区间,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增, 根据()f x 的图象,()f x 的图象关于,02π⎛⎫⎪⎝⎭中心对称,∴说法正确的是BC .故选:BC . 34.CD 【分析】把函数()f x 用分段函数表示,再作出()f x 的图象,观察图象即可判断选项A ,B ,C ,解不等式()2f x >即可判断选项D 而作答. 【详解】()2tan ,[,),2tan tan 0,(,),2x x k k k Z f x x x x k k k Zππππππ⎧∈+∈⎪⎪=+=⎨⎪∈-+∈⎪⎩,作出()f x 的图象,如图,观察图象,()f x 的最小正周期为π,A 错误;()f x 的图象没有对称中心,B 错误; ()f x 的值域为[)0,∞+,C 正确;不等式()2f x >,即[,)()2x k k k Z πππ∈+∈时2tan 2x >,得tan 1x >,解得,42k x k k Z ππππ+<<+∈,所以()2f x >的解集为(,)()42k Z k k ππππ++∈,D 正确.故选:CD 35.ACD 【分析】本题可根据单调递增区间为()65,6k k k Z ππππ⎛⎫+ ⎪⎭-∈⎝判断出A 错误,然后根据最小正周期T π=判断出B 正确,再然后根据关于点(),032k k Z ππ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭成中心对称判断出C 错误,最后根据正切函数没有对称轴判断出D 错误. 【详解】A 项:令232k x k πππππ-<+<+,即()656k x k k Z ππππ<<+∈-, 函数n 3ta y x π+=⎛⎫⎪⎝⎭的单调递增区间为()65,6k k k Z ππππ⎛⎫+ ⎪⎭-∈⎝,A 错误;B 项:最小正周期1T ππ==,B 正确;C 项:令32k x ππ+=,即()32k x k Z ππ=-+∈, 函数n 3ta y x π+=⎛⎫⎪⎝⎭关于点(),032k k Z ππ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭成中心对称,C 错误;D 项:正切函数没有对称轴,则函数n 3ta y x π+=⎛⎫⎪⎝⎭也没有对称轴,D 错误,故选:ACD. 36.AD 【分析】根据正切函数的性质,采用整体换元法依次讨论各选项即可得答案. 【详解】解:对于A 选项,当()f x 的最小正周期是2π,即:2T ππω==,则12ω=,故A 选项正确;对于B 选项,当1ω=时,()()tan 6f x x π=-,所以令,62k x k Z ππ-=∈,解得:,62k x k Z ππ=+∈,所以函数的对称中心的坐标为()0()62k k ππ+∈Z ,,故B 选项错误; 对于C 选项,当2ω=时,()()tan26f x x π=-,()()()()ππ10tan 2tan tan 12126330f πππ⎡⎤-=⨯--=-=-⎢⎥⎣⎦,()()()2π2π1911tan 2tan tan 5563030f πππ=⨯-==-,由于tan y x =在,02π⎛⎫- ⎪⎝⎭单调递增,故()()π2π125f f ->,故C 选项错误;对于D 选项,令,262k x k k Z ππππωπ-+<-<+∈,解得:233k k x ππππωωωω-+<<+ 所以函数的单调递增区间为:2,,33k k k Z ππππωωωω⎛⎫-++∈ ⎪⎝⎭,因为()f x 在区间()π3π,上单调递增,所以33,23k k Z k πππωωπππωω⎧-+≤⎪⎪∈⎨⎪+≥⎪⎩,解得:213,3k k k Z ω-+≤≤+∈,另一方面,233T ππππω=≥-=,32ω≤,所以2332k +≤,即56k ≤,又因为0>ω,所以0k =,故203ω<≤,故D 选项正确. 故选:AD 【点睛】本题考查正切函数的性质,解题的关键在于整体换元法的灵活应用,考查运算求解能力,是中档题.其中D 选项的解决先需根据正切函数单调性得213,3k k k Z ω-+≤≤+∈,再结合233T ππππω=≥-=和0>ω得0k =,进而得答案. 37.AD 【分析】选项A. 直接化简由诱导公式,可判断;选项B. 求出函数()f x 的单调区间可判断;选项C 求出()g x 的定义域可判断;选项D 求出()g x 对称中心坐标可判断. 【详解】选项A. ()22sin 1sin 13333f x f x x x ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+-=-++-++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭2sin sin 33x x ππ⎛⎫⎛⎫=+-+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2sin sin 233x x ππ⎛⎫⎛⎫=+---= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故A 正确.选项B. 函数()1sin()3f x x π=--的单调递减区间:22,232k x k k Z πππππ-≤-≤+∈即522,66k x k k Z ππππ-≤≤+∈,当0k =时,函数()f x 在5[,]66ππ-上单调递减,所以B 不正确.选项C. ()tan()3g x x π=+的定义域为|,6x x k k Z ππ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭由0,62ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以函数()g x 在区间0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭上不单调,所以C 不正确. 选项D. 函数()tan()3g x x π=+的对称中心满足:,32k x k Z ππ+=∈即,23k x k Z ππ=-∈,所以()g x 的对称中心坐标为10,23k k Z ππ⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭,当1k =时,(,0)6π为函数()y g x =的一个中心对称点,所以D 正确.故选:AD 38.22,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【分析】分tan 1x ≥,tan 1x <两种情况求函数的值域,再整体讨论求解即可. 【详解】解:当tan 1x ≥时,可得,,2442x k k k k ππππππππ⎛⎤⎡⎫∈-+-+⋃++ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭,k ∈Z ,此时()cos f x x =,则()22,00,22f x ⎡⎫⎛⎤∈-⋃⎪ ⎢⎥⎪ ⎣⎭⎝⎦; 当tan 1x <时,可得,44x k k ππππ⎛⎫∈-++ ⎪⎝⎭,k ∈Z ,此时()sin f x x =,则()22,22f x ⎛⎫∈- ⎪ ⎪⎝⎭. 所以函数()f x 的值域为22,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.故答案为:22,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦39.0 【分析】由(3)2f =-,可得tan31a =-,然后再求出(3)f - 【详解】因为()tan 1f x a x =-,且(3)2f =-, 所以tan312a -=-,得tan31a =-,所以(3)tan(3)1tan31110f a a -=--=--=-=, 故答案为:0 40.3(,),2828k k k Z ππππ-+∈ 【分析】由题得tan(2)4y x π=--,利用正切函数的单调区间列出不等式,解之即得.【详解】由题意可知tan(2)4y x π=--,则要求函数的单调递减区间只需求tan(2)4y x π=-的单调递增区间, 由2,242k x k k Z πππππ-<-<+∈得3,2828k k x k Z ππππ-<<+∈, 所以函数tan(2)4y x π=-+的单调递减区间为3(,),2828k k k Z ππππ-+∈. 故答案为:3(,),2828k k k Z ππππ-+∈. 41.4π【分析】联立方程组,求出交点坐标,利用三角形的面积公式求出面积.【详解】由sin 3tan 2y x y x =⎧⎪⎨=⎪⎩,得sin 0x =或3cos 2x =,因为x ∈[0,]π, 所以0x =或6x π=或x π=,所以函数[]()sin ,0,f x x x π=∈与函数3()tan 2g x x =图像的交点为(0,0),1,62π⎛⎫ ⎪⎝⎭,(),0π,所以ABC 的面积11224S ππ=⨯⨯= 故答案为:4π. 42.(,],2628k k k Z ππππ-+∈ 【分析】依题意画出函数图象,分别求出tan 21x =、tan 23x =-时x 的取值,数形结合即可得到原不等式的解集; 【详解】解:tan 2y x =函数图象如下所示:令tan 21x =,则2,4x k k Z ππ=+∈,解得,82k x k Z ππ=+∈; 令tan 23x =-,则2,3x k k Z ππ=-+∈,解得,62k x k Z ππ=-+∈, 因为3tan 21x -<≤,所以,6282k k x k Z ππππ-+<≤+∈,即原不等式的解集为,,6282k k k Z ππππ⎛⎤-++∈ ⎥⎝⎦, 故答案为:,,6282k k k Z ππππ⎛⎤-++∈ ⎥⎝⎦.43.(1)tan167tan173︒<︒ (2)1113tan tan 45ππ⎛⎫⎛⎫-<- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(3)tan 2tan9< 【分析】利用正切函数的单调性比较大小,角不在同一单调区间上的,利用诱导公式化为同一单调区间上角的正切值. (1)因为90167173180︒<︒<︒<︒,167167180π︒=,173173180π︒=,且tan y x =在3,22ππ⎛⎫⎪⎝⎭上是增函数, 所以tan167tan173︒<︒. (2) 易得11tan tan 44ππ⎛⎫=⎪⎝⎭-, 132tan tan 55ππ⎛⎫ =⎪⎝⎭-,因为20452πππ<<<,函数tan y x =在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上是增函数,所以2tantan45ππ<, 即1113tan tan 45ππ⎛⎫⎛⎫-<- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. (3)因为()tan9tan 92π=-,而2922πππ<<-<.函数tan y x =在,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭上是增函数,所以()tan 2tan 92π<-,即tan 2tan9<. 44.()f x 是奇函数 【分析】首先求出函数的定义域,再计算()()f x f x -+即可判断; 【详解】 解:由tan 10tan 1x x +>-,得t a n1x >或tan 1x <-,则42k x k ππππ+<<+或24k x k ππππ-+<<-+,k Z ∈;∴函数()f x 的定义域为(),,2442k k k k k ππππππππ⎛⎫⎛⎫--⋃++∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭Z ,关于原点对称. 又()()()()tan 1tan 1tan 1tan 1lg lg lg lg10tan 1tan 1tan 1tan 1x x x x f x f x x x x x ⎛⎫-++-++⎛⎫⎛⎫-+=+=⋅== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪------⎝⎭⎝⎭⎝⎭, ∴()()f x f x -=,∴()f x 是奇函数. 45.(1){|82k x x ππ≠+,}k Z ∈;(2)单调区间是(82k ππ-+,3)82k ππ+,k Z ∈;对称中心(84k ππ+,0),k Z ∈.【分析】(1)根据正切函数有意义的条件确定定义域; (2)根据正切函数的性质求解. 【详解】(1)函数1()tan(2)24f x x π=+,242x k πππ∴+≠+,k Z ∈,解得82k x ππ≠+,k Z ∈, ∴函数()f x 的定义域{|82k x x ππ≠+,}k Z ∈;(2)函数1()()tan(2)424g x f x x ππ=-=-,令2242k x k πππππ-+<-<+,k Z ∈,解得38282k k x ππππ-+<<+,k Z ∈, ()g x ∴的单调区间是(82k ππ-+,3)82k ππ+,k Z ∈, 令242k x ππ-=,k Z ∈, 解得84k x ππ=+,k Z ∈, ∴函数()g x 的对称中心是(84k ππ+,0),k Z ∈. 46.(1)2π;(2)()46k k Z ππϕ=-∈,5,,,126123ππππϕ=--.【分析】(1)根据正切型函数的周期公式,即可得答案.(2)由题意得()tan 223f x x πϕϕ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭,根据其为奇函数,可得2()32k k Z ππϕ+=∈,即可求得ϕ的表达式,根据ϕ的范围,即可得答案. 【详解】(1)因为函数()tan 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,所以函数()f x 的最小正周期为2T π=; (2)()tan 2()tan 2233f x x x ππϕϕϕ⎛⎫⎛⎫+=++=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭若()f x ϕ+是奇函数,则2()32k k Z ππϕ+=∈, 解得()46k k Z ππϕ=-∈, 令||462k πππ-<,解得4833k -<<,且k Z ∈, 所以1k =-,0,1,2. 故5,,,126123ππππϕ=--. 【点睛】易错点为:()tan 223f x x πϕϕ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭为奇函数,不是2()3k k Z πϕπ+=∈,而是2()32k k Z ππϕ+=∈,1cot tan y x x==也为奇函数. 47.(1)2π,,064k ππ⎛⎫-+⎪⎝⎭;(2)10,6ω⎛⎫∈ ⎪⎝⎭;(3)20200,2021π⎛⎤ ⎥⎝⎦. 【分析】(1)由题意利用正切函数的周期性和对称性,得出结论. (2)由题意利用正切函数的单调性,求得ω的范围.(3)由题意利用正切函数的周期性和零点,正切函数的图象,求得ω的范围. 【详解】解:(1)由于()tan()3f x x πω=+,0>ω,2ω=,()tan(2)3f x x π∴=+的最小正周期为2π, 令232k x ππ+=,求得46k x ππ=-,k Z ∈, 故()f x 的图象的对称中心为(46k ππ-,0),k Z ∈. (2)若函数()y f x =在[0,]π上严格递增,则32ππωπ⨯+<,求得16ω<,即ω的范围为1(0,)6.(3)方程()3f x =在[a ,]b 上至少存在2021个根, 故当[x a ∈,]b 时,tan()33x πω+=至少有2021个根,即33x k ππωπ+=+,k Z ∈,至少有2021个根, 即当[x a ∈,]b 时,k x πω=至少有2021个根.且在所有满足上述条件的[a ,]b 中,b a -的最小值不小于2021, 故b a -至少包含2020个周期,即20202021b a πω-⋅厖,所以(20200,]2021πω∈.。