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試卷第=page11頁,共=sectionpages33頁5.4三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)第五章三角函數(shù)5.4三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)例1畫出下列函數(shù)的簡圖:(1),;(2),.解:(1)按五個關(guān)鍵點(diǎn)列表:描點(diǎn)并將它們用光滑的曲線連接起來(圖5.4-6):(2)按五個關(guān)鍵點(diǎn)列表:描點(diǎn)并將它們用光滑的曲線連接起來(圖5.4-7):例2求下列函數(shù)的周期:(1),;(2),;(3),.分析:通常可以利用三角函數(shù)的周期性,通過代數(shù)變形,得出等式而求出相應(yīng)的周期.對于(2),應(yīng)從余弦函數(shù)的周期性出發(fā),通過代數(shù)變形得出,;對于(3),應(yīng)從正弦函數(shù)的周期性出發(fā),通過代數(shù)變形得出,.解:(1),有.由周期函數(shù)的定義可知,原函數(shù)的周期為.(2)令,由得,且的周期為,即,于是,所以,.由周期函數(shù)的定義可知,原函數(shù)的周期為.(3)令,由得,且的周期為,即,于是,所以.由周期函數(shù)的定義可知,原函數(shù)的周期為.例3下列函數(shù)有最大值?最小值嗎?如果有,請寫出取最大值?最小值時自變量x的集合,并求出最大值?最小值.(1),;(2),;解:容易知道,這兩個函數(shù)都有最大值?最小值.(1)使函數(shù),取得最大值的x的集合,就是使函數(shù),取得最大值的x的集合;使函數(shù),取得最小值的x的集合,就是使函數(shù),取得最小值的x的集合.函數(shù),的最大值是;最小值是.(2)令,使函數(shù),取得最大值的z的集合,就是使,取得最小值的之的集合.由,得.所以,使函數(shù),取得最大值的x的集合是.同理,使函數(shù),取得最小值的x的集合是.函數(shù),的最大值是3,最小值是-3.例4不通過求值,比較下列各組數(shù)的大小:(1)與;(2)與.分析:可利用三角函數(shù)的單調(diào)性比較兩個同名三角函數(shù)值的大小.為此,先用誘導(dǎo)公式將已知角化為同一單調(diào)區(qū)間內(nèi)的角,然后再比較大小.解:(1)因?yàn)?,正弦函?shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,所以.(2),.因?yàn)椋液瘮?shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,所以,即.例5求函數(shù),的單調(diào)遞增區(qū)間.分析:令,,當(dāng)自變量x的值增大時,z的值也隨之增大,因此若函數(shù)在某個區(qū)間上單調(diào)遞增,則函數(shù)在相應(yīng)的區(qū)間上也一定單調(diào)遞增.解:令,,則.因?yàn)?,的單調(diào)遞增區(qū)間是,且由,得.所以,函數(shù),的單調(diào)遞增區(qū)間是.例6求函數(shù)的定義域?周期及單調(diào)區(qū)間.分析:利用正切函數(shù)的性質(zhì),通過代數(shù)變形可以得出相應(yīng)的結(jié)論.解:自變量x的取值應(yīng)滿足,,即,.所以,函數(shù)的定義域.設(shè),又,所以,即.因?yàn)槎加?,所以,函?shù)的周期為2由,解得,.因此,函數(shù)在區(qū)間,上都單調(diào)遞增.5.4.1正弦函數(shù)?余弦函數(shù)的圖象練習(xí)1.在同一直角坐標(biāo)系中,畫出函數(shù),,,的圖象.通過觀察兩條曲線,說出它們的異同.2.用五點(diǎn)法分別畫下列函數(shù)在上的圖象:(1);(2).3.想一想函數(shù)與的圖象及其關(guān)系,并借助信息技術(shù)畫出函數(shù)的圖象進(jìn)行檢驗(yàn).4.函數(shù)y=1+cosx,的圖象與直線y=t(t為常數(shù))的交點(diǎn)可能有(
)A.0個 B.1個 C.2個 D.3個 E.4個5.4.2正弦函數(shù)?余弦函數(shù)的性質(zhì)練習(xí)5.等式是否成立?如果這個等式成立,能否說是正弦函數(shù),的一個周期?為什么?6.求下列函數(shù)的周期,并借助信息技術(shù)畫出下列函數(shù)的圖象進(jìn)行檢驗(yàn):(1),;(2),;(3),;(4),.7.下列函數(shù)中,哪些是奇函數(shù)?哪些是偶函數(shù)?(1);(2);(3);(4).8.設(shè)函數(shù)是以2為最小正周期的周期函數(shù),且當(dāng)時,.求,的值.練習(xí)9.觀察正弦曲線和余弦曲線,寫出滿足下列條件的x所在的區(qū)間:(1);(2);(3);(4).10.求使下列函數(shù)取得最大值?最小值的自變量的集合,并求出最大值?最小值.(1),;(2),.11.下列關(guān)于函數(shù),的單調(diào)性的敘述,正確的是.A.在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減B.在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減C.在及上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減D.在上單調(diào)遞增,在及上單調(diào)遞減12.不通過求值,比較下列各組中兩個三角函數(shù)值的大小:(1)與;(2)與.13.求函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間.5.4.3正切函數(shù)的性質(zhì)與圖象練習(xí)14.借助函數(shù)的圖象解不等式,.15.觀察正切曲線,寫出滿足下列條件的x值的范圍:(1);
(2);
(3).16.求函數(shù)的定義域.17.求下列函數(shù)的周期:(1),;(2),.18.不通過求值,比較下列各組中兩個正切值的大?。海?)與;(2)與習(xí)題5.4復(fù)習(xí)鞏固19.畫出下列函數(shù)的簡圖:(1);(2).20.求下列函數(shù)的周期:(1);
(2).21.下列函數(shù)中,哪些是奇函數(shù)?哪些是偶函數(shù)?哪些既不是奇函數(shù),也不是偶函數(shù).(1);(2);(3);(4).22.求使下列函數(shù)取得最大值、最小值的自變量x的集合,并求出最大值、最小值.(1);(2).(3);(4).23.利用函數(shù)的單調(diào)性比較下列各組中兩個三角函數(shù)值的大?。海?)與;(2)與.(3)與;(4)與.24.求下列函數(shù)的單調(diào)區(qū)間:(1);(2).25.求函數(shù)的定義域.26.求函數(shù)的周期.27.利用正切函數(shù)的單調(diào)性比較下列各組中兩個函數(shù)值的大小:(1)與;(2)與;(3)與;(4)與.綜合運(yùn)用28.求下列函數(shù)的值域:(1);(2).29.根據(jù)正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的圖象,寫出使下列不等式成立的x的取值集合.(1);(2).30.下列四個函數(shù)中,以為最小正周期,且在區(qū)間上單調(diào)遞減的是(
)A. B. C. D.31.若x是斜三角形的一個內(nèi)角,寫出使下列不等式成立的x的集合:(1);(2).32.求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.33.已知函數(shù)是定義在R上周期為2的奇函數(shù),若,求的值.34.已知函數(shù),(1)求的最小正周期;(2)求在區(qū)間上的最大值和最小值.拓廣探索35.在直角坐標(biāo)系中,已知是以原點(diǎn)O為圓心,半徑長為2的圓,角x(rad)的終邊與的交點(diǎn)為B,求點(diǎn)B的縱坐標(biāo)y關(guān)于x的函數(shù)解析式,并畫出其圖象36.已知周期函數(shù)的圖象如圖所示,(1)求函數(shù)的周期;(2)畫出函數(shù)的圖象;(3)寫出函數(shù)的解析式.37.容易知道,正弦函數(shù)是奇函數(shù),正弦曲線關(guān)于原點(diǎn)對稱,即原點(diǎn)是正弦曲線的對稱中心,除原點(diǎn)外,正弦曲線還有其他對稱中心嗎?如果有,那么對稱中心的坐標(biāo)是什么?另外,正弦曲線是軸對稱圖形嗎?如果是,那么對稱軸的方程是什么?你能用已經(jīng)學(xué)過的正弦函數(shù)性質(zhì)解釋上述現(xiàn)象嗎?對余弦函數(shù)和正切函數(shù),討論上述同樣的問題參考答案:1.見解析【解析】根據(jù)五點(diǎn)作圖法畫出圖像,再直觀分析即可.【詳解】解:可以用“五點(diǎn)法”作出它們的圖象,還可以用圖形計算器或計算機(jī)直接作出它們的圖象,圖象如圖.兩條曲線的形狀相同,位置不同.【點(diǎn)睛】本題主要考查了正余弦函數(shù)圖像之間的關(guān)系,屬于基礎(chǔ)題.2.(1)見解析(2)見解析【解析】根據(jù)五點(diǎn)作圖法的方法描點(diǎn),再用光滑曲線連接起來即可.【詳解】解:點(diǎn)睛】本題主要考查了五點(diǎn)作圖法的運(yùn)用,屬于基礎(chǔ)題.3.見解析【解析】分析可知當(dāng)時與的圖象相同,當(dāng)時,與的圖象關(guān)于軸對稱,再分析即可.【詳解】解:把的圖象在軸下方的部分翻折到x軸上方,連同原來在x軸上方的部分就是的圖象,如圖所示.【點(diǎn)睛】本題主要考查了絕對值圖像與原圖像之間的關(guān)系,屬于基礎(chǔ)題.4.ABC【分析】畫出在的圖象,即可根據(jù)圖象得出.【詳解】畫出在的圖象如下:則可得當(dāng)或時,與的交點(diǎn)個數(shù)為0;當(dāng)或時,與的交點(diǎn)個數(shù)為1;當(dāng)時,與的交點(diǎn)個數(shù)為2.故選:ABC.5.見解析【解析】成立,再利用函數(shù)的周期的定義說明不能說是正弦函數(shù),的一個周期.【詳解】等式成立,但不能說是正弦函數(shù),的一個周期.因?yàn)椴粷M足函數(shù)周期的定義,即對定義內(nèi)任意x,不一定等于,如,所以不是正弦函數(shù),的一個周期.【點(diǎn)睛】本題主要考查周期函數(shù)的定義,意在考查學(xué)生對這些知識的理解掌握水平.6.(1)周期為.見解析(2)周期為.見解析(3)周期為.見解析(4)周期為.見解析【解析】利用周期函數(shù)的定義證明函數(shù)的周期,再作出函數(shù)的圖象得解.【詳解】解:(1)因?yàn)?所以由周期函數(shù)的定義可知,原函數(shù)的周期為.函數(shù)的圖象如圖所示:(2)因?yàn)?所以由周期函數(shù)的定義可知,原函數(shù)的周期為.函數(shù)的圖象如圖所示:(3)因?yàn)?所以由周期函數(shù)的定義可知,原函數(shù)的周期為.函數(shù)的圖象如圖所示:(4)因?yàn)?所以由周期函數(shù)的定義可知,原函數(shù)的周期為.函數(shù)的圖象如圖所示:【點(diǎn)睛】本題主要考查三角函數(shù)的周期的求法,意在考查學(xué)生對這些知識的理解掌握水平.7.(1)(3)(4)是奇函數(shù);(2)是偶函數(shù).【解析】利用函數(shù)奇偶性的定義判斷函數(shù)的奇偶性.【詳解】(1),函數(shù)的定義域?yàn)镽,,所以函數(shù)是奇函數(shù);(2),函數(shù)的定義域?yàn)镽,,所以函數(shù)是偶函數(shù);(3),函數(shù)的定義域?yàn)镽,,所以函數(shù)是奇函數(shù);(4),函數(shù)的定義域?yàn)镽,所以函數(shù)是奇函數(shù).【點(diǎn)睛】本題主要考查函數(shù)的奇偶性的判斷,意在考查學(xué)生對這些知識的理解掌握水平.8.,【解析】直接利用函數(shù)的周期求解.【詳解】解:由題意可知,;.【點(diǎn)睛】本題主要考查函數(shù)的周期性,意在考查學(xué)生對這些知識的理解掌握水平.9.(1);(2);(3);(4)【解析】觀察正弦曲線和余弦曲線得解.【詳解】(1),觀察正弦曲線得;(2),觀察正弦曲線得;(3),觀察余弦曲線得;(4),觀察余弦曲線得.【點(diǎn)睛】本題主要考查正弦曲線和余弦曲線的應(yīng)用,意在考查學(xué)生對這些知識的理解掌握水平.10.(1)當(dāng)時,函數(shù)取得最大值2;當(dāng)時,函數(shù)取得最小值-2.(2)當(dāng)時,函數(shù)取得最大值3;當(dāng)時,函數(shù)取得最小值1.【解析】(1)利用取得最大值和最小值的集合與正弦函數(shù)取最大值最小值的集合是一致的求解;(2)利用取得最大值和最小值的集合與余弦函數(shù)取最小值最大值的集合是一致的求解.【詳解】(1)當(dāng)即時,函數(shù)取得最大值2;當(dāng)時,函數(shù)取得最小值-2;(2)當(dāng)即即時,函數(shù)取得最大值3;當(dāng)即即當(dāng)時,函數(shù)取得最小值1.【點(diǎn)睛】本題主要考查三角函數(shù)的最值的求法,意在考查學(xué)生對這些知識的理解掌握水平.11.C【解析】利用正弦函數(shù)的單調(diào)性分析判斷得解.【詳解】因?yàn)?,所以函數(shù)的單調(diào)性和正弦函數(shù)的單調(diào)性相同,所以函數(shù)在及上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.故選:C【點(diǎn)睛】本題主要考查三角函數(shù)的單調(diào)性,意在考查學(xué)生對這些知識的理解掌握水平.12.(1)(2)【解析】(1)利用在內(nèi)為減函數(shù)判斷它們的大?。唬?)利用在內(nèi)為減函數(shù)判斷它們的大小.【詳解】解:(1),∵,且在內(nèi)為減函數(shù),∴,即.(2)∵,且在內(nèi)為減函數(shù),∴.【點(diǎn)睛】本題主要考查正弦余弦函數(shù)的單調(diào)性的應(yīng)用,意在考查學(xué)生對這些知識的理解掌握水平.13.和.【分析】根據(jù)正弦型函數(shù)的性質(zhì)有時函數(shù)單調(diào)遞減,即可求出的遞減區(qū)間,進(jìn)而討論k值確定上的遞減區(qū)間即可.【詳解】∵上單調(diào)遞減,∴上單調(diào)遞減,當(dāng):;當(dāng):;∴、為的單調(diào)遞減區(qū)間.14.【解析】畫出和的圖象,觀察圖象即可.【詳解】在同一坐標(biāo)系中畫出和的圖象,如下:當(dāng)時,,由圖象可知不等式的解集為.【點(diǎn)睛】本題考查了正切函數(shù)不等式,考查了用數(shù)形結(jié)合法,屬于基礎(chǔ)題.15.(1);(2);(3);【分析】畫出的函數(shù)圖象,通過圖象判斷(1)、(2)、(3)對應(yīng)自變量的取值范圍即可.【詳解】(1):;(2):;(3):;16.【解析】令,解出x的范圍即可求得定義域.【詳解】令,得,所以函數(shù)的定義域?yàn)?【點(diǎn)睛】本題考查正切函數(shù)的定義域,屬于基礎(chǔ)題.17.(1)周期為(2)周期為【解析】(1)由誘導(dǎo)公式,得,即,問題得解;(2)由誘導(dǎo)公式,得,即,問題得解;【詳解】(1)令,因?yàn)?,所以函?shù),的周期為.(2)令,因?yàn)?,所以函?shù),的周期為.【點(diǎn)睛】本題考查了誘導(dǎo)公式,函數(shù)周期性定義,屬于中檔題.18.(1);(2)【解析】(1)根據(jù)在的單調(diào)性進(jìn)行比較,得到答案;(2)根據(jù)正切函數(shù)的周期對所求的值進(jìn)行化簡,再根據(jù)在的單調(diào)性進(jìn)行比較,得到答案.【詳解】解:(1),且在內(nèi)為增函數(shù),.(2),,,且在內(nèi)為增函數(shù),,故.【點(diǎn)睛】本題考查根據(jù)正切函數(shù)的單調(diào)性比較函數(shù)值的大小,屬于簡單題.19.(1)見解析(2)見解析【解析】(1)根據(jù)五點(diǎn)作圖法作圖法作圖;(2)根據(jù)五點(diǎn)作圖法作圖法作圖.【詳解】解:(1)10121描點(diǎn)連線得如圖①,(2)4114描點(diǎn)連線得如圖②.【點(diǎn)睛】本題考查考查五點(diǎn)作圖法作圖,考查基本分析作圖能力,屬基礎(chǔ)題.20.(1);(2).【分析】利用正余弦的性質(zhì),結(jié)合可求(1)(2)中三角函數(shù)的最小正周期,進(jìn)而可寫出函數(shù)的周期.【詳解】(1)由題設(shè)知:,故最小正周期為,即的周期為;(2)由題設(shè)知:,故最小正周期為,即的周期為;21.(1)偶函數(shù);(2)偶函數(shù);(3)奇函數(shù);(4)非奇非偶函數(shù).【解析】(1)根據(jù)奇偶性定義進(jìn)行判斷;(2)根據(jù)奇偶性定義進(jìn)行判斷;(3)根據(jù)奇偶性定義進(jìn)行判斷;(4)根據(jù)奇偶性定義進(jìn)行判斷;【詳解】(1)定義域?yàn)镽,且,所以是偶函數(shù);(2)定義域?yàn)镽,且,所以是偶函數(shù);(3)定義域?yàn)镽,且,所以是奇函數(shù);(4)定義域?yàn)?但,所以既不是奇函數(shù),也不是偶函數(shù).【點(diǎn)睛】本題考查函數(shù)奇偶性,考查基本分析判斷能力,屬基礎(chǔ)題.22.(1)使y取得最大值的x的集合是;使y取得最小值的x的集合是.(2)使y取得最大值的x的集合是;使y取得最小值的x的集合是.(3)使y取得最大值的x的集合是;使y取得最小值的x的集合是.(4)使y取得最大值的x的集合是;使y取得最小值的x的集合是.【解析】(1)根據(jù)余弦函數(shù)性質(zhì)求最值以及對應(yīng)自變量范圍;(2)根據(jù)正弦函數(shù)性質(zhì)求最值以及對應(yīng)自變量范圍;(3)根據(jù)余弦函數(shù)性質(zhì)求最值以及對應(yīng)自變量范圍;(4)根據(jù)正弦函數(shù)性質(zhì)求最值以及對應(yīng)自變量范圍.【詳解】(1)由得使y取得最大值的x的集合是;由使y取得最小值的x的集合是.(2)由得使y取得最大值的x的集合是;由得使y取得最小值的x的集合是.(3)由得使y取得最大值的x的集合是;由得使y取得最小值的x的集合是.(4)由得使y取得最大值的x的集合是;由得使y取得最小值的x的集合是.【點(diǎn)睛】本題考查正余弦函數(shù)最值,考查基本分析求解能力,屬基礎(chǔ)題.23.(1)
(2)
(3)
(4)【解析】(1)根據(jù)正弦函數(shù)單調(diào)性判斷大??;(2)先根據(jù)誘導(dǎo)公式化簡,再根據(jù)余弦函數(shù)單調(diào)性判斷大??;(3)先根據(jù)誘導(dǎo)公式化簡,再根據(jù)正弦函數(shù)單調(diào)性判斷大?。唬?)先根據(jù)誘導(dǎo)公式化簡,再根據(jù)余弦函數(shù)單調(diào)性判斷大小.【詳解】解:(1),且在內(nèi)為減函數(shù),.(2).,且在內(nèi)為減函數(shù).,即.(3).,且在內(nèi)為減函數(shù),,即.(4),.,且在內(nèi)為減函數(shù),,即.【點(diǎn)睛】本題考查誘導(dǎo)公式以及正余弦函數(shù)單調(diào)性,考查基本分析判斷能力,屬基礎(chǔ)題.24.(1)單調(diào)遞增區(qū)間為;單調(diào)遞減區(qū)間為.(2)單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為.【解析】(1)根據(jù)正弦函數(shù)單調(diào)性求單調(diào)區(qū)間;(2)根據(jù)余弦函數(shù)單調(diào)性求單調(diào)區(qū)間【詳解】(1)當(dāng)時;單調(diào)遞增;因?yàn)?,所以單調(diào)遞增區(qū)間為;當(dāng)時;單調(diào)遞減;因?yàn)?,所以單調(diào)遞減區(qū)間為;(2)當(dāng)時;單調(diào)遞增;因?yàn)?,所以單調(diào)遞增區(qū)間為;當(dāng)時;單調(diào)遞減;因?yàn)椋詥握{(diào)遞減區(qū)間為.【點(diǎn)睛】本題考查正余弦函數(shù)單調(diào)區(qū)間,考查基本分析求解能力,屬基礎(chǔ)題.25.【解析】根據(jù)正切函數(shù)性質(zhì)列式求解,即得結(jié)果.【詳解】解:由,得,∴原函數(shù)的定義域?yàn)?【點(diǎn)睛】本題考查正切函數(shù)定義域,考查基本分析求解能力,屬基礎(chǔ)題.26.【解析】根據(jù)周期定義或正切函數(shù)周期公式求解.【詳解】解法一:∴所求函數(shù)的周期為.解法二:所求函數(shù)的周期.【點(diǎn)睛】本題考查正切函數(shù)周期,考查基本分析求解能力,屬基礎(chǔ)題.27.(1)
(2)
(3)
(4)【解析】(1)先根據(jù)誘導(dǎo)公式化簡,再根據(jù)正切函數(shù)單調(diào)性判斷大小;(2)先根據(jù)誘導(dǎo)公式化簡,再根據(jù)正切函數(shù)單調(diào)性判斷大小;(3)先根據(jù)誘導(dǎo)公式化簡,再根據(jù)正切函數(shù)單調(diào)性判斷大??;(4)先根據(jù)誘導(dǎo)公式化簡,再根據(jù)正切函數(shù)單調(diào)性判斷大小【詳解】解:(1).,且在上為增函數(shù),.(2),.,且在上為增函數(shù),,即.(3).,且在上為增函數(shù),,即.(4).,且在上為增函數(shù),,即.【點(diǎn)睛】本題考查周期函數(shù)單調(diào)性以及誘導(dǎo)公式,考查基本分析求解能力,屬基礎(chǔ)題.28.(1);(2).【解析】(1)根據(jù)正弦函數(shù)單調(diào)性求值域;(2)根據(jù)余弦函數(shù)單調(diào)性求值域.【詳解】(1)當(dāng)時單調(diào)遞增,;當(dāng)時單調(diào)遞減,;因此的值域?yàn)?;?)當(dāng)時,,單調(diào)遞減,;因此的值域?yàn)?;【點(diǎn)睛】本題考查根據(jù)正余弦函數(shù)單調(diào)性求值域,考查基本分析求解能力,屬基礎(chǔ)題.29.(1);(2).【解析】(1)先作一個周期的圖象,再根據(jù)圖象寫結(jié)果;(2)先作一個周期的圖象,再根據(jù)圖象寫結(jié)果.【詳解】(1)所以成立的x的取值集合為(2)所以成立的x的取值集合為【點(diǎn)睛】本題考查根據(jù)正余弦函數(shù)圖象解簡單三角不等式,考查基本分析求解能力,屬基礎(chǔ)題.30.A【解析】先判斷各函數(shù)最小正周期,再確定各函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)性,即可選擇判斷.【詳解】最小正周期為,在區(qū)間上單調(diào)遞減;最小正周期為,在區(qū)間上單調(diào)遞減;最小正周期為,在區(qū)間上單調(diào)遞增;最小正周期為,在區(qū)間上單調(diào)遞減;故選:A【點(diǎn)睛】本題考查函數(shù)周期以及單調(diào)性,考查基本分析判斷能力,屬基礎(chǔ)題.31.(1);(2).【解析】(1)根據(jù)正切函數(shù)單調(diào)性求解三角不等式;(2)根據(jù)正切函數(shù)單調(diào)性求解三角不等式.【詳解】(1),即所求集合為;(2)),即所求集合為【點(diǎn)睛】本題考查根據(jù)正切函數(shù)單調(diào)性解三角不等式,考查基本分析求解能力,屬基礎(chǔ)題.32.單調(diào)遞減區(qū)間為;無單調(diào)遞增區(qū)間.【解析】根據(jù)正切函數(shù)單
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