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正切函数 $tan(x)$ 的周期是 $pi$(约等于 180°)。以下是相关说明:
基本周期
正切函数的最小正周期为 $pi$,即对于任意实数 $x$,都有:
$$
tan(x + pi) = tan(x)
$$
这意味着函数图像每隔 $pi$ 个单位重复一次。
周期推导
正切函数定义为 $tan(x) = frac{sin(x)}{cos(x)}$。由于 $sin(x)$ 和 $cos(x)$ 的周期均为 $2pi$,但 $cos(x)$ 在 $pi$ 周期内完成一次完整变化(从 1 到 -1 再回到 1),因此 $tan(x)$ 的周期缩短为 $pi$。
特殊角度示例
例如:
$$
tan(0) = 0, quad tanleft(frac{pi}{4}right) = 1, quad tanleft(frac{pi}{2}right) text{ 不存在}
tan(pi) = 0, quad tanleft(frac{3pi}{4}right) = -1
$$
可见,$tan(x)$ 在 $pi$ 周期内覆盖所有可能值。
应用与扩展
若函数形式为 $y = Atan(omega x + phi)$,其周期为 $T = frac{pi}{omega}$。但基本正切函数 $tan(x)$ 中,$omega = 1$,因此周期仍为 $pi$。
综上,正切函数 $tan(x)$ 的周期为 $pi$,这一结论由三角函数的基本性质和单位圆定义共同支持。