1.
如图所示,一个单摆以OA为始边,OB为终边的角θ(-π<θ<π)与时间t (s)满足函数关系式θ=sin(2t+),则当t=0时,角θ的大小及单摆频率是( )
A., B.2,
C.,π D.2,π
解析:选A.当t=0时,θ=sin=,由函数解析式易知单摆周期为=π,故单摆频率为.
2.发电厂发出的电是三相交流电,它的三根导线上的电流强度分别是时间t的函数:IA=Isin ωt,IB=Isin(ωt+120°),IC=Isin(ωt+240°),则IA+IB+IC的值为( )
A.I B.I
C.0 D.不能确定
解析:选C.由题意得到结果与t的取值无关,所以可令t=0,则IA+IB+IC=Isin 120°+Isin 240°=0.
3.
如图所示的是一半径为3 m的圆形水轮,水轮的中心O距离水面2 m,已知水轮自点A开始旋转,15 s旋转一圈,水轮上的点P到水面的距离y(m)与时间x(s)满足函数关系式y=Asin(ωx+φ)+2,则有( )
A.ω=,A=3 B.ω=,A=3
C.ω=,A=5 D.ω=,A=5
解析:选A.∵T=15,∴ω==,显然ymax-ymin=6,∴A===3.
4.曲线y=Asin ωx+a(A>0,ω>0)在区间[0,]上截直线y=2及y=-1所得的弦长相等且不为0,则下列对A,a的描述正确的是( )
A.a=,A> B.a=,A≤
C.a=1,A≥1 D.a=1,A≤1
解析:选A.图象的上下部分的分界线为y==,得a=,且2A>3,A>.
5.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( )
A.[0,5] B.[5,10]
C.[10,15] D.[15,20]
解析:选C.由-+2kπ≤≤+2kπ,k∈Z,知函数F(t)的增区间为[-π+4kπ,π+4kπ],k∈Z.当k=1时,t∈[3π,5π],而[10,15]?[3π,5π],故选C.
6.
如图为某简谐运动的图象,这个简谐运动需要________s往返一次.
解析:由图象知周期T=0.8-0=0.8,则这个简谐运动需要0.8 s往复一次.
答案:0.8
7.
如图是电流强度I(单位:安)随时间t(单位:秒)变化的函数I=Asin(ωt+)(A>0,ω≠0)的图象,则当t=秒时,电流强度是________安.
解析:由图象可知,A=10,周期T=2×(-)=,所以ω==100π,
所以I=10sin(100πt+).
当t=秒时,I=10sin(2π+)=5(安).
答案:5
8.某时钟的秒针端点A到中心点O的距离为5 cm,秒针均匀地绕点O旋转,当时间t=0时,点A与钟面上标12的点B重合,将A与过B点的水平线间的距离d(cm)表示成t(s)的函数,则d=__________,其中t∈[0,60].
解析:将解析式可写为d=Asin(ωt+φ)+b形式,由题意易知A=5,b=5.当t=0时,d=0,得φ=-.由周期T=60 s,可得ω==,所以d=5sin(-)+5.
答案:5sin(-)+5
9.如图,某地一天从6时到14时的温度变化曲线近似满足函数y=Asin(ωx+φ)+b.
(1)求这一天的最大温差;
(2)写出这段曲线的函数解析式.
解:(1)由图象可知,最大温差为30-10=20(℃).
(2)从图中可以看出,从6时到14时的图象是函数y=Asin(ωx+φ)+b的半个周期的图象,所以A=(30-10)=10,b=(30+10)=20.
∵×=14-6,∴ω=.
将x=6,y=10代入上式,解得φ=.
综上,所求解析式为y=10sin(x+)+20,x∈[6,14].
10.大风车叶轮最高顶点离地面14.5 m,风车轮直径为14 m,车轮每分钟匀速转动2周,风叶轮顶点从离地面最低点经16 s后到达最高点,假设风叶轮离地面高度y(m)与风叶轮离地面最低点开始转的时间t(s)建立一个数学模型,用函数y=asin[ω(t-b)]+c来表示,试求出其中四个参数a,b,c,ω的值.
解:叶轮每分钟旋转2周,即f==,又f=,
∴f=.
∴ω=2π×=.
叶轮应该在离圆心上下、左右7 m范围内变化,即正弦函数振幅a=7,根据叶轮顶点从离地面最低,经16秒后到达最高位置,可得ω(16-b)=,即b=16-=8.5,圆心离地面高度7. 5 m不变,即c=7.5.
∴函数为y=7sin[ (t-8.5)]+7.5.
1.有一冲击波,其波形为函数y=-sin(x)的图象,若其区间[0,t]上至少有2个波峰(图象的最高点),则正整数t的最小值是( )
A.5 B.6
C.7 D.8
解析:选C.由y=-sin(x)的图象知,要想在区间[0,t]上至少有2个波峰,必须使区间[0,t]的长度不小于2T-=,即t≥·=·=7,故选C.
2.据市场调查,某种商品每件的售价按月呈f(x)=Asin(ωx+φ)+B的模型波动(x为月份),已知3月份达到最高价8千元,7月份价格最低为4千元,则f(x)=________.
解析:由题意得解得A=2,B=6.
周期T=2(7-3)=8,∴ω==.
∴f(x)=2sin+6.
又当x=3时,y=8,∴8=2sin+6.
∴sin=1,取φ=-.
∴f(x)=2sin+6.
答案:2sin+6
3.已知方程sin(x+)=在[0,π]上有两个解,求实数m的取值范围.
解:
函数y=sin(x+),x∈[0,π]的图象如图所示,方程sin(x+)=在[0,π]上有两个解等价于函数y1=sin(x+),y2=在同一平面直角坐标系中的图象在[0,π]上有两个不同的交点,
∴≤<1,即实数的取值范围为≤m<2.
4.已知某海滨浴场的海浪高度y(米)是时间t(0≤t≤24,单位:小时)的函数,记作:y=f(t).下表是某日各时的浪高数据:
t(时)
0
3
6
9
12
15
18
21
24
y(米)
1.5
1.0
0.5
1.0
1.5
1.0
0.5
0.99
1.5
经长期观测,y=f(t)的曲线可近似看成是函数y=Acos ωt+b.
(1)根据以上数据,求出函数y=Acos ωt+b的最小正周期T,振幅A及函数表达式;
(2)根据规定,当海浪高度高于1米时才对冲浪爱好者开放,请依据(1)的结论,判断一天内的上午8∶00时至晚上20∶00时之间,有多少时间可供冲浪者进行活动?
解:(1)由表中数据,知周期T=12,∴ω==.
由t=0,y=1.5,得A+b=1.5.
又由t=3,y=1.0,得b=1.0,
∴A=0.5,b=1.0,即振幅为.
∴y=cost+1.
(2)由题意知,当y>1时才对冲浪者开放,
∴cost+1>1,∴cost>0,
∴2kπ-<t<2kπ+,即12k-3∵0≤t≤24,
∴令k分别为0,1,2,
得0≤t<3或9∴在规定时间上午8∶00时至晚上20∶00时之间有6个小时可供冲浪者进行活动,即上午9∶00至下午15∶00.
课件24张PPT。1.6 三角函数模型的简单应用第一章 三角函数学习导航
数学应用题的解题思路想一想
现实生活中,哪些现象具有周期性规律?列举二、三例.
提示:每天24小时的循环变化;每天的日出日落;摩天轮上的某点离开地面的高度等.
题型一 函数解析式的应用【名师点评】 已知实际问题的函数解析式解决相关问题,题目一般很容易,只需将具体的值代入计算即可.
三角函数模型中函数解析式的应用主要是对相关量物理意义的考查.
跟踪训练题型二 三角函数模型的实际应用 某港口的水深y(米)是时间t(0≤t≤24,单位:小时)的函数,下面是水深数据:根据上述数据描出的曲线如下图所示,经拟合,该曲线可近似地看成正弦函数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米时是安全的,如果某船的吃水深度(船底与水面的距离)为7米,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)?从而可知船舶在凌晨1点到5点,下午的13点到17点都可以安全进港.船舶要在一天之内在港口停留时间最长,就应从凌晨1点(1点到5点都可以)进港,而下午的17点(即13点到17点之间)前离港,在港内停留的时间最长为16小时.
【名师点评】 实际问题的背景往往比较复杂,具有很强的现实生活色彩,语言表达形式不同常规训练的简单问题,因此在解决实际问题时要注意:
(1)自变量的变化范围.
(2)数形结合,通过观察图形,获得本质认识.
(3)要在实际背景中抽取出基本的数学关系比较困难,因此要认真仔细地审题,多进行联想,选用适当的数学模型.
跟踪训练
2.
如图为一个缆车示意图,该缆车的半径为4.8 m,圆上最低点与地面的距离为0.8 m,60秒转动一圈,图中OA与地面垂直,以OA为始边,逆时针转动θ角到OB,设B点与地面距离是h.
(1)求h与θ间的函数关系式;
(2)设从OA开始转动,经过t秒后到达OB,求h与t之间的函数关系式,并求缆车A点到达最高点时用的最少时间是多少?解:(1)以圆心O为原点,建立如图所示的平面直角坐标系,
解三角函数应用问题的基本步骤:规范解答三角函数模型的确定 (本题满分12分)弹簧振子以O为平衡位置,在B,C间做简谐运动,B,C相距20 cm,某时刻振子处在B点,经0.5 s振子首次到达C点.
(1)求振子的振幅、周期和频率;
(2)振子在5 s内通过的路程及5 s末相对于平衡位置的位移的大小.122抓关键 促规范
在解答过程中,正确理解题意是关键.若对振幅的意义理解错误,则 处书写错误,从而出现A=5 cm的失误.这在考试中至少失去3分.
?在解答过程中,若对振子通过的路程与离开平衡点的位移理解不到位,则会将 处在5 s内通过的路程与5 s末振子相对于平衡位置的位移为5 cm或-5 cm而等同,从而出现失误,这在考试中最多得10分.1122跟踪训练