(共29张PPT)
5.7 三角函数的应用
明确目标 发展素养
1.了解三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型,并会用三角函数模型解决一些简单的实际问题. 2.实际问题抽象为三角函数模型. 1.通过建立三角模型解决实际问题,培养数学建模素养.
2.借助实际问题求解,提升数学运算素养.
(一)教材梳理填空
1.函数y=Asin(ωx+φ),A>0,ω>0中参数的物理意义:
2.三角函数模型的作用:
三角函数作为描述现实世界中 的一种数学模型,可以用来研究很多问题,在刻画 规律、预测其未来等方面都发挥着十分重要的作用.
3.三角函数模型解决实际问题的步骤:
我们可以利用搜集到的数据,先画出相应的“ ”、观察 ,然后进行函数拟合获得具体的函数模型,最后利用这个 来解决相应的实际问题.
周期现象
周期变化
散点图
散点图
函数模型
答案:(1)× (2)× (3)√
答案:D
答案:0.04
4.某人的血压满足函数式f(t)=24sin 160πt+110,其中f(t)为血压,t为时间(单位:分),则此人每分钟心跳的次数为________.
答案:80
题型一 三角函数模型的简单实际应用
【学透用活】
[典例1] 通常情况下,同一地区一天的温度随时间变化的曲线接近函数y=Asin(ωx+φ)+b的图象.某年2月下旬某地区连续几天最高温度都出现在14时,最高温度为14 ℃;最低温度出现在凌晨2时,最低温度为零下2 ℃.
(1)求出该地区该时段的温度函数y=Asin(ωx+φ)+b(A>0,ω>0,|φ|<π,x∈[0,24))的表达式;
(2)29日上午9时某高中将举行期末考试,如果温度低于10 ℃,教室就要开空调,请问届时学校后勤应该开空调吗?
[方法技巧] 解三角函数应用问题的基本步骤
[方法技巧]
处理物理学问题的策略
(1)常涉及的物理学问题有单摆、光波、电流、机械波等,其共同的特点是具有周期性.
(2)明确物理概念的意义,此类问题往往涉及诸如频率、振幅等概念,因此要熟知其意义并与对应的三角函数知识结合解题.
解:列表:
题型三 数据拟合模型的应用
【学透用活】
[典例3] 某港口的水深y(m)是时间t(0≤t≤24,单位:h)的函数,下面是有关时间与水深的数据:
经长期观测,该曲线可近似地看成正弦型函数y=Asin ωt+b的图象.
(1)试根据以上数据,求出y=Asin ωt+b的表达式.
(2)一般情况下,船舶航行时,船底离海底的距离不少于4.5 m时是安全的,如果某船的吃水深度(船底与水面的距离)为7 m,那么该船在什么时间段能够安全进港?若该船欲当天安全离港,则在港内停留的时间最多不能超过多长时间(忽略进出港所用的时间)
t/h 0 3 6 9 12 15 18 21 24
y/m 10.0 13.0 9.9 7.0 10.0 13.0 10.1 7.0 10.0
[方法技巧]
处理数据拟合和预测问题的4个步骤
(1)根据原始数据,绘出散点图.
(2)通过散点图,作出“最贴近”的直线或曲线,即拟合直线或拟合曲线.
(3)根据所学函数知识,求出拟合直线或拟合曲线的函数关系式.
(4)利用函数关系式,根据条件对所给问题进行预测和控制,以便为决策和管理提供依据.
【对点练清】
下表所示的是某地2000~2019年的月平均气温(°F).
以月份为x轴,x=月份-1,平均气温为y轴建立直角坐标系.
(1)描出散点图.
(2)用正弦曲线去拟合这些数据.
月份 1 2 3 4 5 6
平均气温 21.4 26.0 36.0 48.8 59.1 68.6
月份 7 8 9 10 11 12
平均气温 73.0 71.9 64.7 53.5 39.8 27.7
【课堂思维激活】
一、综合性——强调融会贯通
1. 如图为一个缆车示意图,该缆车半径为4.8 m,圆上最低点与地面的距离为0.8 m,60 s转动一圈,图中OA与地面垂直,以OA为始边,逆时针转动θ角到OB,设点B与地面距离是h.
(1)求h与θ之间的函数解析式;
(2)设从OA开始转动,经过t s后到达OB,求h与t之
间的函数解析式,并求缆车到达最高点时用的最少时间.
请根据题设条件把下面的解题过程补充完整.
10.4
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