内容发布更新时间 : 2025/6/23 7:25:26星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
...
πππ∴=Asin,∴A=. 323
2π
又∵周期T=π,∴=π,解得ω=2.
ω故所求的函数解析式是α=
ππ
sin(2t+),t∈[0,+∞). 32
4.某实验室一天的温度(单位:℃)随时间t(单位:h)的变化近似满足函数关系:
f(t)=10-2sin(t+),t∈[0,24).
(1)求实验室这一天的最大温差;
(2)若要求实验室温度不高于11℃,则在哪段时间实验室需要降温? ππ
解.(1)因为f(t)=10-2sin(t+),
123又0≤t<24,
πππ7πππ
所以≤t+<,-1≤sin(t+)≤1.
31233123ππ
当t=2时,sin(t+)=1;
123ππ
当t=14时,sin(t+)=-1.
123
于是f(t)在[0,24)上的最大值为12,最小值为8.
故实验室这一天的最高温度为12℃,最低温度为8℃,最大温差为4℃. (2)依题意,当f(t)>11时实验室需要降温. ππ
由(1)得f(t)=10-2sin(t+),
123ππ
故有10-2sin(t+)>11,
123ππ1
即sin(t+)<-. 1232
7πππ11π
又0≤t<24,因此
61236即10
故在10时至18时实验室需要降温.
1.三角函数模型是研究周期现象最重要的数学模型.三角函数模型在研究物理、生物、自然界中的周期现象(运动)有着广泛的应用. 2.三角函数模型构建的步骤
π12π3
...
...
(1)收集数据,观察数据,发现是否具有周期性的重复现象. (2)制作散点图,选择函数模型进行拟合. (3)利用三角函数模型解决实际问题.
(4)根据问题的实际意义,对答案的合理性进行检验.
课时作业
一、选择题
1.如图所示为一简谐运动的图象,则下列判断正确的是(..)
A.该质点的振动周期为0.7 s B.该质点的振幅为-5 cm
C.该质点在0.1 s和0.5 s时的振动速度最大 D.该质点在0.3 s和0.7 s时的加速度为零 答案.D
解析.该质点的振动周期为T=2×(0.7-0.3)=0.8(s),故A是错误的;该质点的振幅为5 cm,故B是错误的;该质点在0.1 s和0.5 s时的振动速度是零,故C是错误的.故选D. 2.据市场调查,某种商品一年内每件出厂价在7千元的基础上,按月呈f(x)=Asin(ωx+φ)π??+b?A>0,ω>0,|φ|
A.f(x)=2sin?x-?+7(1≤x≤12,x∈N)
4??4π??π*
B.f(x)=9sin?x-?(1≤x≤12,x∈N)
4??4π*
C.f(x)=22sinx+7(1≤x≤12,x∈N)
4π??π*
D.f(x)=2sin?x+?+7(1≤x≤12,x∈N)
4??4答案.A
9-5
解析.令x=3可排除D,令x=7可排除B,由A==2可排除C.
2
9-52ππ
或由题意,可得A==2,b=7,周期T==2×(7-3)=8,∴ω=.
2ω4
...
...
?π
∴f(x)=2sin?x+φ
?4
?+7. ??
∵当x=3时,y=9, ∴2sin?
?3π+φ?+7=9,即sin?3π+φ?=1.
??4?
?4???
ππ∵|φ|<,∴φ=-. 24
π??π*
∴f(x)=2sin?x-?+7(1≤x≤12,x∈N).
4??4
3.商场人流量被定义为每分钟通过入口的人数,五一某商场的人流量满足函数F(t)=50+4sin(t≥0),则人流量是增加的时间段为(..)
2A.[0,5] B.[5,10] C.[10,15] D.[15,20] 答案.C
πtπ
解析.由2kπ-≤≤2kπ+,k∈Z知,函数F(t)的增区间为[4kπ-π,4kπ+π],
222
tk∈Z.当k=1时,t∈[3π,5π],而[10,15]?[3π,5π],故选C.
4.如图为一半径为3 m的水轮,水轮圆心O距离水面2 m,已知水轮自点A开始1 min旋转4圈,水轮上的点P到水面距离y(m)与时间x(s)满足函数关系y=Asin(ωx+φ)+2,则有(..)
2π
A.ω=,A=3
152π
C.ω=,A=5
15答案.A
解析.由题目可知最大值为5,所以5=A×1+2?A=3.
15
.ω=,A=3
2π15
.ω=,A=5
2π
T=15 s,则ω=
2π
.故选A. 15
?π?5.如图,某港口一天6时到18时的水深变化曲线近似满足函数关系式y=3sin?x+φ?+?6?
k,据此函数可知,这段时间水深(单位:m)的最大值为(..)
...
...
A.5 B.6 C.8 D.10 答案.C
解析.由题干图易得ymin=k-3=2,则k=5. ∴ymax=k+3=8.
6.一观览车的主架示意图如图所示,其中O为轮轴的中心,距地面32 m(即OM长),巨轮的半径长为30 m,AM=BP=2 m,巨轮逆时针旋转且每12分钟转动一圈.若点M为吊舱P的初始位置,经过t分钟,该吊舱P距离地面的高度为h(t) m,则h(t)等于(..)
ππ
A.30sin(t-)+30
122ππ
C.30sin(t-)+32
62答案.B
解析.过点O作地面的平行线作为x轴,过点O作x轴的垂线,作为y轴,过点B作x轴的垂2ππ
线BN交x轴于N点,如图,点A在圆O上逆时针运动的角速度是=,所以t分钟转过
126的弧度数为
ππππ
t.设θ=t,当θ>时,∠BON=θ-,h=OA+BN=30+30sin(θ-6622
ππ
.30sin(t-)+30
62ππ
.30sin(t-)
62
πππππ
),当0<θ<时,上述关系式也适合.故h=30+30sin(θ-)=30sin(t-)+30. 22262
7.如图所示,单摆从某点开始来回摆动,离开平衡位置O的距离s cm和时间t s的函数关系π
式为s=6sin(100πt+),那么单摆来回摆一次所需的时间为(..)
6
...
...
11
A. s B. s C.50 s D.100 s 50100答案.A 二、填空题
8.电流强度I(安)随时间t(秒)变化的函数I=Asin(ωt+1
示,则当t=秒时,电流强度是________安.
50
π
)(A>0,ω≠0)的图象如图所6
答案.5
解析.由图象可知A=10, 411
周期T=2×(-)=,
30030050
2ππ
∴ω==100π,∴I=10sin(100πt+),
T61π
当t=秒时,I=10sin(2π+)=5(安).
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9.设某人的血压满足函数式p(t)=115+25sin(160πt),其中p(t)为血压(mmHg),t为时间(min),则此人每分钟心跳的次数是________. 答案.80
2π11解析.T==(分),f==80(次/分).
160π80T10.下图表示相对于平均海平面的某海湾的水面高度h(m)在某天0~24时的变化情况,则水面高度h关于时间t的函数解析式为________________.
π
答案.h=-6sin t,t∈[0,24]
6
解析.根据题图设h=Asin(ωt+φ),则A=6,T=12,
2ππ
=12,∴ω=.点(6,0)为ω6
ππ
“五点”作图法中的第一点,∴×6+φ=0,∴φ=-π,∴h=6sin(t-π)=-6sin
66π
t,t∈[0,24]. 6
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