Функция тангенс ее свойства и график: Функция y = tgx и её свойства — урок. Алгебра, 11 класс.

10 класс. Алгебра. Тригонометрические функции. Модификация графиков. Функции y=tg x, y=ctg x. — Функция y=tgx, ее свойства и график.

Комментарии преподавателя

Функ­ция y=tgt, её свой­ства и гра­фик

На­по­ми­на­ние:

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

Мно­же­ство всех точек ко­ор­ди­нат­ной плос­ко­сти  на­зы­ва­ет­ся гра­фи­ком функ­ции 

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 

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.

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 

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).

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) 

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: 

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://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

конспект урока «Функция тангенс, ее график и свойства.»

Главная / Старшие классы / Алгебра

Скачать

25.07 КБ, 1441893.docx Автор: Елфимова Ирина Ивановна, 20 Фев 2016

Конспект урока «Функция тангенс. ее график и ее свойства». 10 класс. Это конспект открытого урока на муниципальном уровне. Конспект составлен в соответствии с требованиями к уроку в рамках ФГОС.

Автор: Елфимова Ирина Ивановна

Похожие материалы

ТипНазвание материалаАвторОпубликован
документ конспект урока «Функция тангенс, ее график и свойства. »
Елфимова Ирина Ивановна
20 Фев 2016
разное Конспект урока «Квадратичная функция и ее график»Занина Альбина Вагисовна21 Мар 2015
разное Конспект урока «Квадратичная функция и ее график»Занина Альбина Вагисовна21 Мар 2015
документ КОНСПЕКТ УРОКА «ЛИНЕЙНАЯ ФУНКЦИЯ И ЕЕ ГРАФИК»Волкова Ольга Владимировна24 Дек 2015
разное
Презентация урока «Линейная функция и ее график»
Александрова Елена Юрьевна14 Янв 2016
разное Конспект урока алгебры по теме «Линейная функция и ее график»Ражева Оксана Станиславовна1 Апр 2015
документ План-конспект урока «Линейная функция и ее график» алгебра 7 кл.Волкова Виктория Александровна1 Апр 2015
разное план-конспект открытого урока по теме :» Функция у=х² и ее график»Шаехова Лейля Ленаровна1 Апр 2015
документ Конспект урока по математике «Линейная функция и ее график»Светлана20 Сен 2015
презентация, документ Методическая разработка урока в 10 классе по теме «Степенная функция, ее свойства и график»Иванова Наталья Константиновна21 Мар 2015
презентация, документ Разработка урока по алгебре.
Тема «Функция у=х2, ее график и свойства» 8 класс. Диск Диск Диск
Иноземцева Ирина Юрьевна1 Апр 2015
презентация, документ Разработка урока по теме «Показательная функция, ее свойства и график»Шорикова Мария Андреевна14 Ноя 2015
презентация, документ, таблица Методическая разработка урока по теме: «Показательная функция, ее свойства и графикПопова Лариса Анатольевна1 Апр 2015
разное План-конспект урока «Число е. Показательная функция с основанием е, её свойства и график»Грудинина Мария Михайловна1 Апр 2015
презентация, документ Конспект урока «Функция y=kx^2, её свойства и график» в 8 классеХахалина Наталья Владимировна5 Сен 2015
документ Конспект урока «Линейная функция и её график»Юдина Татьяна Николаевна1 Апр 2015
разное Методическая разработка урока по алгебре в 7 классе «Линейная функция, ее свойство и график»Хробостова Ирина Владимировна1 Апр 2015
документ Методическая разработка урока «Квадратичная функция и ее график»Пузатых Екатерина Николаевна4 Апр 2015
документ Практическая работа «Линейная функция и ее график»Новоселова Светлана Григорьевна4 Апр 2015
документ «Линейная функция и ее график» 7 классТумат Байлан Дарыйхуураковна9 Авг 2015
презентация ПРЕЗЕНТАЦИЯ «ЛИНЕЙНАЯ ФУНКЦИЯ И ЕЕ ГРАФИК»Турчанинова Светлана Александровна15 Окт 2015
презентация Презентация к уроку алгебры по теме «Функция квадратного корня, ее свойства и график» Урок 1. (8 класс)Токарева Инна Александровна21 Мар 2015
презентация Презентация к уроку «Квадратичная функция. Ее свойства и график» 8 классДьячкова (Алексеева) Татьяна Алексеевна1 Апр 2015
презентация Презентация к уроку алгебры по теме «Функция квадратного корня, ее свойства и график» Урок 2 (8 класс)Токарева Инна Александровна4 Апр 2015
презентация, документ Открытый урок «Показательная функция, ее свойства и график»Скляренко Елена Владимировна7 Июл 2015
разное Тема урока «Квадратичная функция, ее график и свойства» 9 класс. (часть 2)Ефремова Наталья Валерьевна12 Окт 2015
разное Тема урока «Квадратичная функция, ее график и свойства» 9 класс. (часть 1)Ефремова Наталья Валерьевна12 Окт 2015
презентация, документ Тема урока «Квадратичная функция, ее график и свойства» 9 класс.Ефремова Наталья Валерьевна17 Окт 2015
документ ТЕМА УРОКА: «Показательная функция, ее свойства и график»Заира Сергеевна Кудзиева14 Фев 2016
документ План-конспект урока с использованием ЭОР (электронных образовательных ресурсов) по теме «Функция y=ax^2, её график и свойства» (алгебра, 9 класс)Краузе Татьяна Валентиновна1 Апр 2015
разное Конспект урока по алгебре в 7 классе. Тема урока: «Линейная функция и ее график»Лилия Александровна Кандруцкая21 Мар 2015
разное Конспект урока по алгебре в 7 классе. Тема урока: «Линейная функция и ее график»Лилия Александровна Кандруцкая21 Мар 2015
документ Конспект урока: «Синус, косинус и тангенс угла»Шушпанова Ирина Владимировна21 Мар 2015
разное Конспект урока и презентация к уроку по алгебре в 7 классе по теме «Линейная функция и ее график»Санина Зоя Ивановна23 Янв 2016
презентация Показательная функция, ее свойства и график( тест)Лысенко Ирина Борисовна21 Мар 2015
презентация Квадратичная функция, ее свойства и график.Шурчкова Людмила Васильевна21 Мар 2015
документ Функция y = kx2, ее свойства и графикШарапова Арюна Санжиевна31 Мар 2015
презентация, документ Квадратичная функция ее график и свойстваЕлена Ивановна Кормилина1 Апр 2015
презентация, документ Показательная функция ,ее график и свойстваКураленя Наталия Олеговна5 Июн 2015
презентация презентация потеме Функция тангенса, ее график и свойства.Елфимова Ирина Ивановна20 Фев 2016

Видео с вопросами: Определение графика касательной функции

Стенограмма видео

Что из следующего является графиком 𝑦 равно тангенсу 𝑥?

Давайте начнем с напоминания о некоторых ключевых свойствах функции тангенса. тангенс 𝑥 является периодическим с периодом 180 градусов. Итак, один и тот же паттерн на его графике повторяется на каждом интервале длиной 180 градусов. График тангенса 𝑥 имеет вертикальные асимптоты, и они расположены на 90 градусов плюс любое целое число, кратное 180 градусам. Эти асимптоты возникают, когда cos 𝑥 равен нулю. Чтобы помочь нам определить, какой график представляет функцию тангенса, мы можем явно записать положение некоторых из этих асимптот. Они возникают при отрицательных 90 градусов, 90 градусов, 270 градусов и так далее.

Последнее свойство, которое мы запомним, состоит в том, что корни функции тангенса совпадают с корнями функции синуса. И это 180𝑛 градусов, где 𝑛 — любое целое число. Итак, корни встречаются при любом целом кратном 180 градусам. Давайте начнем с рассмотрения первого свойства, которое говорит нам, что период касательного графа равен 180 градусам. Глядя на график (A), мы видим, что этот график имеет период 90 градусов, поэтому мы можем исключить этот график. Однако каждый из четырех других графиков имеет правильный период в 180 градусов.

Давайте рассмотрим второе свойство, которое говорит нам, что мы должны видеть вертикальные асимптоты при 90 градусах плюс 180𝑛 градусов. Теперь, поскольку мы уже проверили периодичность в 180 градусов, нам достаточно будет проверить, существует ли вертикальная асимптота в 90 градусов. Все варианты (C), (D) и (E) имеют вертикальную асимптоту, когда 𝑥 равно 90 градусам, а вариант (B) — нет. Мы видим, что когда 𝑥 равно 90 градусам, значение функции на графике (B) равно нулю. Итак, по этой причине мы можем исключить вариант (Б).

Далее нам нужно рассмотреть корни каждого графа. Мы знаем, что корни функции тангенса находятся под углом 180 𝑛 градусов, где 𝑛 — любое целое число. Опять же, поскольку мы уже проверили периодичность, достаточно будет проверить, равен ли нулю корень графа в точке 𝑥. Каждый из вариантов (D) и (E) имеет корень в точке 𝑥, равный нулю. График пересекает ось 𝑥 при этом значении, а вариант (C) — нет. Таким образом, мы можем исключить вариант (C).

У нас остается только два графика, варианты (D) и (E), каждый из которых имеет правильную периодичность, правильные вертикальные асимптоты и правильные корни. Чтобы различить два графика, отметим, что функция на графике (D) отрицательна в интервале между нулем и 90 градусов, а функция на графике (Е) положительна в этом интервале. Углы между 0 и 90 градусами представляют собой острые переплетения или углы в первом квадранте единичной окружности. Поскольку функция тангенса положительна для острых углов, это означает, что график (D) не является графиком функции тангенса.

Мы можем напомнить себе, почему тангенс положителен в первом квадранте, если вспомним, что координаты любой точки единичной окружности равны cos 𝜃, sin 𝜃, где 𝜃 — угол против часовой стрелки между положительной осью 𝑥 и радиусом, соединяющим которые указывают на происхождение. В первом квадранте и 𝑥-, и 𝑦-координаты положительны. Итак, косинус и синус оба положительны. Поскольку тангенс угла 𝜃 равен греху 𝜃 по косинусу 𝜃, отсюда следует, что тангенс также положителен в первом квадранте.

Итак, вспомнив ключевые свойства функции тангенса, мы обнаружили, что график 𝑦 равен tan 𝑥 является графиком (E).

реальный анализ — Что характеризует касательную?

Вы не можете доказать эквивалентность между точным, правильным математическим определением и неточным, интуитивным, неверным попыткой определения.

Представление о том, что касательная — это «линия, которая касается кривой только один раз», мягко говоря, абсурдна. Как уже отмечалось, это означало бы, что каждая строка , кроме , фактическая касательная — это «касательная» к горизонтальной линии $x=0$ в любой заданной точке. Что вертикальная линия, проходящая через начало координат, является касательной к оси $x$ в точке $(0,0)$ и т. д.

По сути, в основе вашего вопроса лежит много серьезных проблем. Но самые важные из них:

  1. Неправда, что линия, касающаяся графика только один раз вблизи точки, является касательной.

Просто заметьте, что для любой функции $y=f(x)$ вертикальная линия $x=a$ пересекает график только один раз; однако она почти никогда не является касательной к графику. И многие линии обычно пересекают график только один раз: все линии между $y=x+1$ и $y=-x+1$ пересекают $y=\cos(x)$ только в точке $(0,1)$, но ни одна из них не является касательной к $y=\cos(x)$. 92\sin\left(\frac{1}{x}\right) &\text{if}x\neq 0,\\ 0 &\text{если}x=0 \end{массив}\right.$$ имеет $y=0$ в качестве касательной в точке $(0,0)$, но эта прямая пересекает график бесконечно много раз на любом интервале вида $(-\delta,\delta)$ при $\delta\gt 0 $.

Вы можете возразить, что это надуманная функция. Неважно . На самом деле, есть много функций, бесконечно много, для которых 2 не работает. Нет хорошего понятия «большинство функций», которое вы можете сформулировать, чтобы сделать 2 выше верным для «большинства функций». Это просто неправильно.


Теперь лучше интуиция заключается в том, что касательная — это прямая линия, которая «очень близко соответствует графику» в точке и «около нее». Можем ли мы сделать это точным?

Да. Предположим, что $y=f(x)$ — граф, а $(a,f(a))$ — точка на графе. Нам нужна линия $y=mx+b$ с двумя свойствами:

  1. $y=mx+b$ проходит через точку $(a,f(a))$. Для этого мы должны иметь $f(a) = ma + b$.

  2. Из всех прямых, проходящих через точку $(a,f(a))$, касательная «наилучшим образом аппроксимирует» график $y=f(x)$. То есть относительная ошибка, полученная при использовании линии вместо функции, достигает $0$, когда $x$ приближается к $a$.

«Относительная ошибка» — это мера того, насколько велика ошибка по отношению к размеру входных данных. Если я скажу вам, что измеряю расстояние и ошибаюсь на целых пятьсот метров, это неплохо, если я пытаюсь вычислить, как далеко находится Луна, но это довольно паршивое приближение, если я пытаясь выяснить, как далеко экран компьютера от моего лица.

Абсолютная ошибка при использовании прямой $y=mx+b$ вместо функции $y=f(x)$ будет равна расстоянию между значением на прямой и значением на графике функции. То есть $E(x_0) = |(mx_0+b) — f(x_0)|$.

Поскольку мы пытаемся быть «близкими к $a$», относительная ошибка показывает, насколько велика эта абсолютная ошибка относительно того, насколько далеко мы от $a$. Таким образом, относительная ошибка в $x_0$: $$R(x_0) = \frac{E(x_0)}{|x-x_0|} = \left|\frac{(mx_0+b)-f(x_0)}{x-x_0}\right|.$ $

Определение. Прямая $y=mx+b$ касается графика $y=f(x)$ в точке $(a,f(a))$ тогда и только тогда, когда (i) прямая проходит через точка $(a,f(a))$; и (ii) относительная ошибка достигает $0$, когда $x_0$ приближается к $a$; то есть, $\lim\limits_{x\to a}R(x) = 0$.

С помощью этого определения довольно просто показать, что рассматриваемая линия должна иметь наклон, равный $f'(a) = \lim\limits_{x\to a}\frac{f(x)-f(a )}{x-a}$, поэтому должна быть строка $y=f'(a)(x-a) + f(a)$.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *