7.4 三角函数应用 课堂作业(含解析) 高一数学苏教版必修第一册

文档属性

名称 7.4 三角函数应用 课堂作业(含解析) 高一数学苏教版必修第一册
格式 docx
文件大小 763.4KB
资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-09-17 17:49:18

图片预览

文档简介

7.4 三角函数应用
7.4.1 三角函数应用(1)
一、 单项选择题
1 已知简谐运动f(x)=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)的振幅是,图象上相邻最高点和最低点的距离是5,且过点,则该简谐运动的频率和初相位分别是(  )
A. , B. ,
C. , D. ,
2 如图是一向右传播的绳波在某一时刻绳子各点的位置图,经过个周期后,乙的位置将移至(  )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
3 记某时钟的中心点为O,分针针尖对应的端点为A. 已知分针长OA=5 cm,且分针从12点位置开始绕中心点O顺时针匀速转动. 若以中心点O为原点,3点和12点方向分别为x轴和y轴正方向建立平面直角坐标系,则点A到x轴的距离y(单位:cm)与时间t(单位:min)的函数解析式为(  )
A. y=5|sin t| B. y=5|cos t|
C. y=5 D. y=5
4 某城市在某天的气温变化T(单位:℃)与时间t(单位:h)的关系可以近似表示为T=8sin (t-)+18,t∈[0,24],则下列说法中错误的是(  )
A. 当日最大温差为16℃
B. 中午十二点时达到当日最高气温
C. 午夜两点之后温度开始逐步上升
D. 早晚八点时温度相同
5 (2025哈尔滨期末)随着冬天的到来,越来越多的旅客从全国各地来到“尔滨”赏冰乐雪,今年冰雪大世界以“冰雪同梦,亚洲同心”为主题,一睹冰雕雪雕风采的同时还能体验各中冰上项目,如抽尜,大滑梯,摩天轮等.已知某地摩天轮最高点离地面高度128 m,最低点离地面高度 8 m,设置若干个座舱,游客从离地面最近的位置进舱,开启后按逆时针方向匀速旋转,转一周的时间约为24 min,游客甲坐上摩天轮的座舱,开始转动t min后距离地面高度为h m,则下列说法中正确的是(  )
A. 摩天轮的轮盘直径为60 m
B. h关于t的函数解析式为h=60sin (-)+8
C. h关于t的函数解析式为h=60cos (+)+68
D. 在游客乘坐一周的过程中,游客有16 min时间距地面高度超过38 m
6 某弹簧振子做简谐振动,其位移函数为y=sin (ωt+)(ω>0),其中t表示振动的时间,y表示振动的位移,当t∈[0,2]时,该振子刚好经过平衡位置(平衡位置即位移为0的位置)5次,则在该过程中该振子离平衡位置距离最远的次数为(  )
A. 3 B. 2 C. 5 D. 5或6
二、 多项选择题
7 (2025淮安期末)筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,因其经济又环保,至今还在农业生产中使用(图1),明朝科学家徐光启在《农政全书》中用图画描绘了筒车的工作原理(图2).若一半径为2m的筒车水轮圆心O距离水面1m(图3),已知水轮按逆时针方向转动,每分钟转动4圈,当水轮上点P从水中浮现时(图3中点P0)开始计时,点P距离水面的高度可以用函数y=A sin (ωx+φ)+B(A>0,ω>0,|φ|<,B∈R)表示,则下列结论中正确的是(  )
图1 图2 图3
A. 点P所满足的函数表达式为y=2sin (-)+1
B. P第一次到达最高点需用时5s
C. 点P再次接触水面需用时10s
D. 当点P运动2.5s时,距离水面的高度为1.5m
8 (2024南通期末)如图,弹簧挂着的小球做上下振动,小球的最高点与最低点间的距离为10(单位:cm),它在t(单位:s)时相对于平衡位置(静止时的位置)的高度h cm由关系式h=A sin (πt+)确定,其中A>0,t≥0,则下列说法中正确的是(  )
A. 小球在往复振动一次的过程中,从最高点运动至最低点用时2 s
B. 小球在往复振动一次的过程中,经过的路程为20 cm
C. 小球从初始位置开始振动,重新回到初始位置时所用的最短时间为 s
D. 小球从初始位置开始振动,若经过最高点和最低点的次数均为10,则所用时间的范围是[,)
三、 填空题
9 如图是一弹簧振子做简谐运动的图象,横轴表示振动的时间,纵轴表示振子的位移,则这个振子振动的函数解析式可以是_____________________.
10 如图为一个钟摆的示意图,其中OA是钟摆能向左摆动的最大位置,角θ为钟摆在运动过程中与OA的夹角,已知θ与时间t(单位:s)满足函数关系式θ=sin (ωt+φ),ω>0,|φ|≤,且频率为,从θ最大处开始计时,则该函数的初相位为________.
11 (2024滕州一中月考)A是轮子(半径为0.5 m)外边沿上的一点,若轮子从图中位置(A恰为轮子和地面的切点)向左匀速无滑动滚动,当滚动的水平距离为x m(x≥0)时,点A距离地面的高度为h(x),若h(x1)=h(x2)=0.5,x2>x1≥0,则x2-x1的最小值为________.
四、 解答题
12 如图,为某地一天从6时到12时温度变化曲线,近似满足y=A sin (ωx+φ)+b(A>0,ω>0,-π<φ<π).
(1) 求6时到12时的温度变化曲线的解析式;
(2) 若这一天下午(12时至18时)的温度变化继续近似满足上午的温度变化曲线,试估计大约下午几时温度达到25℃?
13 小王来某游乐场打卡.游乐园内竖立着一摩天轮,半径为20 m,购票后可以乘坐一圈,每逆时针匀速旋转一圈要12 min,摩天轮的最低点与地面相距1 m,供游客上下摩天轮轿厢,若从小王进入的摩天轮轿厢开始计时,在运行过程中,轿厢与其中的游客看作是摩天轮圆环上一个点,如图所示.
(1) 求出小王同学距离地面的高度H(单位:m)关于时间t(单位: min)的函数;
(2) 当小王同学距离地面高度为11 m时候,突然发现小李同学在摩天轮另一个轿厢里,此时正和他处于同一高度,小王同学记得自己是下午6:00进入摩天轮轿厢的,按此推算,小李大概是什么时候进入摩天轮轿厢的?
(3) 当游客距离地面高度达到31 m及以上时,可以俯看到游乐场的全景,这段时间称为“美景期”,求摩天轮在旋转一周的过程中,小王同学处于“美景期”的时间有多长?
7.4.2 三角函数应用(2)
一、 单项选择题
1 某摩天轮建筑,其旋转半径为50 m,最高点距地面110 m,运行一周大约 21 min.某人在最低点的位置坐上摩天轮,则第7min时他距地面大约(  )
A. 75 m B. 85 m
C. 100 m D. 110 m
2 (2024天津滨海新区期末)海水受日月的引力,在一定的时候发生涨落的现象叫潮汐,一般地,早潮叫潮,晚潮叫汐.由于受潮汐的影响,某港口一天中各时刻的水位高低相差很大.如图,已知该港口某天从8时至14时的水深y(单位:m)与时刻x的关系可用函数y=A sin (ωx+φ)+b近似刻画,其中A>0,ω>0,0<|φ|<.据此可估计该港口当天9时的水深为(  )
A. (8-) m B. (8-) m
C. (8-) m D. (8-) m
3 如图是一个半径为5 m的水轮示意图,水轮的圆心O距离水面2 m,已知水轮自点A开始1 min逆时针旋转9圈,水轮上的点P到水面的距离y(单位:m)与时间x(单位:s)满足函数关系式y=A sin (ωx+φ)+2,A>0,ω>0,则A和ω的值分别为(  )
A. A=5,ω=
B. A=5,ω=
C. A=3,ω=
D. A=3,ω=
4 (2024镇江月考)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)=A sin (ωx+φ)+b(A>0,ω>0,|φ|<)的模型波动(x为月份),已知3月份达到最高价9千元,7月份价格最低为5千元,根据以上条件可确定f(x)的解析式为(  )
A. f(x)=2sin +7(1≤x≤12,x∈N*)
B. f(x)=9sin (1≤x≤12,x∈N*)
C. f(x)=2sin +7(1≤x≤12,x∈N*)
D. f(x)=2sin +7(1≤x≤12,x∈N*)
5 某品牌汽车的轮胎内径为16英寸,在试验阶段为得到车辆相关数据,在轮胎内径边缘安装一传感器,可以实时监控汽车匀速直线运动时传感器所在点距离地面的高度h,已知汽车匀速运动时轴承每秒转动2圈,从传感器转动到最高点处开始计时,则高度h(单位:英寸)关于时间t(单位:s)的函数解析式为(  )
A. h(t)=8cos 4πt+8
B. h(t)=8cos 4πt
C. h(t)=8sin 4πt+8
D. h(t)=8sin 4πt
6 (2024扬州中学月考)阻尼器是一种以提供阻力达到减震效果的专业工程装置,我国第一高楼上海中心大厦的阻尼器减震装置,被称为“镇楼神器”,如图1.由物理学知识可知,某阻尼器的运动过程可近似为单摆运动,其离开平衡位置的位移y(单位:m)和时间t(单位:s)的函数关系为y=sin (ωt+φ)(ω>0,|φ|<π),如图2所示.若该阻尼器在摆动过程中连续三次到达位置y0(-1图1 图2
A. s B. s C. 1 s D. s
二、 多项选择题
7 (2024泉州期末)生物研究小组观察发现,某地区一昆虫种群数量y在8月份随时间t(单位:日,t∈N*)的变化近似地满足函数y=A sin (ωt+φ)+B(A>0,ω>0),且在8月1日达到最低数量700,此后逐日增长并在8月 7日达到最高数量900,则下列结论中正确的是(  )
A. ω=
B. A=450
C. 8月17日至8月23日,该地区此昆虫种群数量逐日减少
D. 8月份中,该地区此昆虫种群数量不少于850的天数为13
8 (2024重庆渝中月考)从出生之日起,人的体力、情绪、智力呈周期性变化,在前30天内,它们的变化规律如图(均为可向右无限延伸的正弦型曲线模型):
记智力曲线为I,情绪曲线为E,体力曲线为P,且三条曲线的起点位于坐标系的同一点处,则下列结论中正确的是(  )
A. 体力曲线P的最小正周期是三个曲线中最小的
B. 第462天时,智力曲线I与情绪曲线E都处于上升期
C. 智力、情绪、体力三条曲线存在无数个公共点
D. 不存在正整数n,使得第n天时,智力、情绪、体力三条曲线同时处于最高点或最低点
三、 填空题
9 据市场调查,某种商品一年内每件出厂价在7 000 元的基础上,按月呈f(x)=A sin (ωx+φ)+B(A>0,ω>0,|φ|<)的模型波动(x为月份).已知3月份达到最高价9 000元,9月份价格最低,为5 000元,则7月份的出厂价格为________元.
10 (2024金华期末)函数f(n)=200cos (+)+300(n∈{1,2,3,…,12},n为月份)近似表示某地每年各个月份从事旅游服务工作的人数,游客流量越大所需服务工作的人数越多,则可以推断,当n=________时,游客流量最大.
11 (2025厦门期末)如图,齿轮A和齿轮B相互啮合(齿的尺寸忽略不计),其半径之比为1∶2,当t=0时,齿轮A上的点P1(x1,y1)和齿轮B上的点P2(x2,y2)均与坐标原点重合.当两齿轮旋转时,点P1和P2在相同时间内运动的弧长相等,则点P1,P2运动的角速度之比为________.若y1=sin t,则x2关于t的函数解析式为________.
四、 解答题
12 (2024龙岩一中月考)电影《流浪地球》中反复出现这样的人工语音:“道路千万条,安全第一条.行车不规范,亲人两行泪”成为网络热句.讲的是“开车不喝酒,喝酒不开车”.2019年公安部交通管理局下发《关于治理酒驾醉驾违法犯罪行为的指导意见》,对综合治理酒驾醉驾违法犯罪行为提出了新规定,根据标准,车辆驾驶人员饮酒后或者醉酒后驾车血液中的酒精含量阈值见表.经过反复试验,一般情况下,某人喝一瓶啤酒后酒精在人体血液中的变化规律的“散点图”如图,且如图表所示的函数模型f(x)=x表示时间,车辆驾驶人员血液酒精含量检测值,如下表所示:
驾驶行为类别 阈值(mg/100 mL)
饮酒驾车 [20,80)
醉酒驾车 [80,+∞)
根据上述条件,回答以下问题:
(1) 试计算某人喝1瓶啤酒后多少小时血液中的酒精含量达到最大值?最大值是多少?
(2) 试计算某人喝1瓶啤酒后多少小时才可以驾车(时间x以整小时计,参考数据:ln 15≈2.71,ln 30≈3.40)
13 (2024杭州二中期末)如图,有一条“L”形河道,其中上方河道宽 m,右侧河道宽 m,河道均足够长.现过点D修建一条栈道AB,开辟出直角三角形区域(图中△OAB)养殖观赏鱼,且∠OAB=θ(0<θ<).点H在线段AB上,且OH⊥AB.线段OH将养殖区域分为两部分,其中OH上方养殖金鱼,OH下方养殖锦鲤.
(1) 当养殖区域面积最小时,求θ的值,并求出最小面积;
(2) 若游客可以在栈道AH上投喂金鱼,在河岸OB与栈道HB上投喂锦鲤,且希望投喂锦鲤的道路长度不小于投喂金鱼的道路长度,求θ的取值范围.
7.4 三角函数应用
7.4.1 三角函数应用(1)
1. C 由题意,得A=,32+=52,则T=8,ω==,所以f(x)=sin .由sin φ=,得sin φ=.因为|φ|<,所以φ=.故该简谐运动的频率是,初相位是.
2. C
3. D 如图,由题意,得分针每分钟转= rad,则t min后转了t rad,则点A到x轴的距离y与时间t的关系可设为y=5.当t=0时,点A在钟表的12点处,y=5,则5=5,即=1,所以取φ=,此时y=5.
4. B 由题意可得最高温度为T=8+18=26(℃),最低温度为T=-8+18=10(℃),所以当日最大温差为26-10=16(℃),故A正确;将T=26代入,得26=8sin (-)+18,解得t=14,故B错误;令2kπ-≤-≤2kπ+,k∈Z,解得24k+2≤t≤24k+14,当k=0时,t∈[2,14],所以函数T在t∈[2,14]上单调递增,故C正确;将t1=8,t2=20分别代入原函数中解得T1=18℃,T2=18℃,即早晚八点时温度相同,故D正确.
5. D 对于A,因为摩天轮最高点离地面高度128 m,最低点离地面高度8 m,所以摩天轮的轮盘直径为128-8=120 m,故A错误;对于B,设h=A sin (ωt+φ)+B(ω>0,|φ|≤),则ω==,令t=0,则sin φ=-1,φ=-.又解得所以h=60sin +68=-60cos +68,t∈[0,24],故B,C错误 ;对于D,由B,C知h=-60cos +68,t∈[0,24],当距地面高度超过38 m时,即-60cos +68>38,即cos <,即+2kπ<<+2kπ,k∈Z,解得4+24k6. D 根据题意,画出草图,由图可知2∈[x1,x2),故t∈[0,2]时,该振子离平衡位置的距离最远的次数为5或6.
7. BC 由题意,得A=2,B=1,T==15,所以ω==.当x=0时,y=2sin φ+1=0,解得sin φ=-,因为|φ|<,所以φ=-,所以y=2sin +1,故A错误;令y=3,得sin =1,则x-=+2kπ,k∈N,解得x=5+15k,k∈N,则x的最小值为5,即P第一次到达最高点需用时5 s,故B正确;由题意,得点P再次接触水面需用时T=×15=10(s),故C正确;当x=2.5时,y=2sin +1=2,则点P距水面的高度为2 m,故D错误.故选BC.
8. BC 由题意可知A===5,则h=5sin .对于A,函数h=5sin (πt+)的最小正周期为T==2,所以小球在往复振动一次的过程中,从最高点运动至最低点用时为1 s,故A错误;对于B,小球在往复振动一次的过程中,经过的路程为20 cm,故B正确;对于C,因为当 t=0时,h=5sin =,由5sin =,可得πt+=2kπ+(k∈Z)或πt+=2nπ+(n∈Z),解得t=2k(k∈Z)或t=2n+(n∈Z),易知t≥0,则t可能的取值有0,,2,,4,,…,则小球从初始位置开始振动,重新回到初始位置时所用的最短时间为 s,故C正确;对于D,由πt+=,得t=,则当t=s时,小球第一次到达最高点,以后每隔一个周期都出现一次最高点.因为小球在t s内经过最高点和最低点的次数恰好是10,所以+9T+T≤t<+10T.因为T=2,则≤t<,所以小球从初始位置开始振动,若经过最高点和最低点的次数均为10,则所用时间的范围是[,),故D错误.故选BC.
9. y=2sin  设振子振动的函数解析式为y=A sin (ωt+φ)(A>0).由图象知A=2,T=2×(0.5-0.1)=0.8,则ω==,所以y=2sin .又第二个点的横坐标为0.1,所以×0.1+φ=+2kπ,k∈Z,所以 φ=+2kπ,k∈Z,令k=0,则φ=,所以y=2sin .
10. 因为频率f==,即T=π,所以ω=2,所以θ=sin (2t+φ),由题意,得当t=0时,θ=sin (2×0+φ)=,解得φ=,则该函数的初相位为.
11.  由题意,得轮子的半径为r=0.5 m,则轮子滚动一周的水平距离为2πr=π(m).如图,设轮子滚动了x m后到达点A′,即=x,所以∠AOA′==2x,过点A′作A′C垂直地面,垂足为C,过点O作OB⊥A′C,交A′C于点B,则A′C=A′B+BC=sin +=-cos 2x,所以h(x)=-cos 2x.令h(x)=-cos 2x=0.5,得cos 2x=0,所以2x=+kπ,k∈Z,解得x=+,k∈Z.令x1=+,k1∈Z,x2=+,k2∈1,k2∈Z,且k112. (1) 由图象可知,A=×(30-10)=10,b=×(30+10)=20.
因为图中从6时到12时的图象是函数y=A sin (ωx+φ)+b的半个周期的图象,
所以·=12-6,解得ω=,
所以y=10sin +20.
将x=6,y=10代入解析式,得y=10sin (π+φ)+20=10,即sin (π+φ)=-1.
令π+φ=-+2kπ(k∈Z),
得φ=-+2kπ(k∈Z).
因为-π<φ<π,所以当k=1时,φ=,
所以y=10sin +20=10cos +20.
(2) 因为25=10cos +20,所以cos =,
所以=-+2kπ(k∈Z)或=+2kπ(k∈Z),
所以x=-2+12k(k∈Z)或x=2+12k(k∈Z),
当x=-2+12k(k∈Z)时,没有符合条件的值;
当x=2+12k(k∈Z)时,令k=1,x=14,
所以大约14时温度达到25℃.
13. (1) 方法一:设H(t)=A sin (ωt+φ)+b.
由题意,得H最大值是41 m,最小值是1 m,
即解得
因为摩天轮匀速转一圈要12 min,即T=12,
所以ω==.
又因为从摩天轮位于最低点时开始计时,即当t=0时,H=1,代入表达式,得1=20sin φ+21,
解得sin φ=-1,不妨取φ=-,
所以H(t)=20sin +21=21-20cos .
方法二:以摩天轮的中心为原点,建立如图所示的平面直角坐标系,P为坐标轴与地面所在直线的交点.
因为摩天轮匀速转一圈要12 min,即T=12,即角速度ω=.
设经过t min后,小王同学在点Q的位置,则∠xOQ=-,
所以点Q的纵坐标yQ=20sin =-20cos t,
所以H(t)=yQ-yP=21-20cos t.
(2) 由题意,得H(t)=21-20cos =11,得cos =.
因为t∈[0,12],所以t=2或t=10,
所以两人之间相差8 min,即小李大概是5:52或6:08进入摩天轮轿厢的.
(3) 由题意,得H(t)=21-20cos t≥31,即cos ≤-,
根据图象,解得4≤t≤8,
所以小王同学处于“美景期”的时间有4 min.
7.4.2 三角函数应用(2)
1. B 设该人与地面的高度f(t)与时间t的关系为f(t)=A sin (ωt+φ)+B,A>0,ω>0,φ∈[0,2π).由题意可知A=50,B=110-50=60,T==21,所以ω=,即f(t)=50sin +60.又因为f(0)=110-100=10,即sin φ=-1,所以φ=,所以f(t)=50sin (+)+60,所以f(7)=50sin (×7+)+60=85.
2. C 由图象可得解得A=3,b=8,ω=,则y=3sin +8,当 x=14时,y=3sin (×14+φ)+8=11,则×14+φ=+2kπ,k∈Z,得φ=-+2kπ,k∈Z.因为|φ|<,所以φ=,所以y=3sin (+)+8,当x=9时,则y=3sin (×9+)+8=3sin +8=8-.
3. A 因为水轮自点A开始1 min逆时针旋转9圈,所以函数周期T==,所以ω===.由题意,得点P到水面距离的最大值为7,所以A+2=7,得A=5.
4. A 因为3月份达到最高价9千元,7月份价格最低为5千元,所以函数f(x)的最小正周期为T=2×(7-3)=8,则ω==.又解得所以f(x)=2sin +7.因为f(3)=2sin +7=9,所以sin =1,所以+φ=2kπ+(k∈Z),解得φ=2kπ-(k∈Z).因为-<φ<,所以φ=-,所以f(x)=2sin +7(1≤x≤12,x∈N*).
5. A 以轮胎轴承中心为原点,分别以过原点且平行于地面的所在直线为x轴,垂直于地面的所在直线为y轴,建立平面直角坐标系,设h(t)=A cos ωt+B(A>0,ω>0),由轮胎内径为16英寸,得轮胎的半径是8英寸,所以A=8,当t=0时,将(0,16)代入,解得B=8.又轴承每秒转动2圈,则轴承的角速度为ω==4π,则h(t)=8cos 4πt+8.
6. D 由题意,得(t1+t2)=1,(t2+t3)=3,则函数y=sin (ωt+φ)(ω>0,<π)的周期为T=2×(3-1)=4,ω==,得y=sin .令sin >0.5,解得4k+-7. AD 不妨设8月1日时为t=1,且T为最小正周期,则=7-1=6,即T=12,所以ω==,故A正确;又A==100,B==800,故B错误;因为函数的最小正周期为12,所以种群数量从8月13日至8月19日逐渐增加,从8月19日至8月25日逐渐减少,故C错误;由以上分析可知y=100sin (+φ)+800,当t=1时,y取到最小值100,即+φ=-+2kπ,k∈Z,故 φ=-+2kπ,k∈Z,则y=100sin (-+2kπ)+800=100sin (-)+800,令100sin (-)+800≥850,则sin (-)≥,则+2kπ≤-≤+2kπ,k∈Z,即5+12k≤t≤9+12k,k∈Z,故5≤t≤9或17≤t≤21或29≤t≤31,共 13天,故D正确.故选AD.
8. ACD 对于A,观察图象知,智力曲线I的最小正周期T1=33,情绪曲线E的最小正周期T2=28,体力曲线P的最小正周期T3=23,所以体力曲线P的最小正周期是三个曲线中最小的,故A正确;对于B,因为462除以33余数为0,462除以28余数为14,此时,情绪曲线E处于周期处,处于下降期,而智力曲线I刚好处于周期的起点处,处于上升期,故B错误;对于C,智力曲线I的对称中心的横坐标x1=16.5k1,k1∈N,情绪曲线E的对称中心的横坐标x2=14k2,k2∈N,体力曲线P的对称中心的横坐标x3=11.5k3,k3∈N,取16.5,14,11.5的公倍数即得3条曲线公共对称中心的横坐标有无数个,即三条曲线存在无数个公共的对称中心,所以智力、情绪、体力三条曲线存在无数个公共点,故C正确;对于D,智力曲线I的对称轴方程t1=8.25+16.5n1,n1∈N,情绪曲线E的对称轴方程t2=7+14n2,n2∈N,体力曲线P的对称轴方程t3=5.75+11.5n3,n3∈N,令8.25+16.5n1=7+14n2=5.75+11.5n3,由8.25+16.5n1=7+14n2,得165n1-140n2=-12.5,又165n1,140n2∈N,-12.5 Z,所以不存在自然数使得方程8.25+16.5n1=7+14n2成立,即三条曲线不存在公共的对称轴,所以不存在正整数n,使得第n天时,智力、情绪、体力三条曲线同时处于最高点或最低点,故D正确.故选ACD.
9. 6 000 由题意可知A=×(9 000-5 000)=2 000,B=7 000,T=2×(9-3)=12,所以ω==,所以f(x)=2 000sin +7 000.因为3月份达到最高价9 000元,易得×3+φ=,所以φ=0,所以f(x)=2 000sin +7 000(1≤x≤12,x∈N*),所以f(7)=2 000×sin +7 000=6 000(元),故7月份的出厂价格为6 000元.
10. 8 因为n∈{1,2,3,…,12},所以+∈{,π,,,,,,2π,,,,},所以当+=2π,即n=8时,cos (+)取最大值1,即f(n)取最大值.又游客流量越大所需服务工作的人数越多,所以当n=8时,游客流量最大.
11. 2∶1 x2=-2cos +2(答案不唯一) 因为做半径为r的圆周运动的质点在单位时间t内运动经过的弧长l=(ωt)r,且点P1和P2在相同时间内运动的弧长相等,所以点P1和P2运动的角速度之比等于运动半径之比的倒数,即2∶1,所以周期之比为1∶2,二者的旋转方向相反.设x2=A cos (ω2t+φ)+B,由y1=sin t可知ω1=1,则ω2=-.又因为y1的值域为[-1,1],所以齿轮A的半径为1,x2的取值范围为[0,4].所以[A-B,A+B]=[0,4],解得A=B=2.当t=0时,2cos φ+2=0,解得φ=π,所以x2=2cos (-+π)+2,即x2=-2cos +2.
12. (1) 由图象,得当函数f(x)取得最大值时,0当=,即x=时,函数f(x)取得最大值为ymax=40+13=53.
故喝一瓶啤酒后1.5 h血液中的酒精达到最大值,最大值是53 mg/100 mL.
(2) 由题意知,当车辆驾驶人员血液中的酒精小于20 mg/100 mL可以驾车,此时x>2,
由即
解得x>2ln 15≈2×2.71=5.42,
因为x∈N*,所以x的最小值为6.
故某人故喝一瓶啤酒后6 h才可以驾车.
13. (1) 过点D作DM,DN垂直于OA,OB,垂足分别为M,N,
则DM=ON=,DN=OM=,AM==,BN=DN tan θ=tan θ,
养殖观赏鱼的面积S△OAB=OA·OB=(+)·(+tan θ)=2++3tan θ,
由θ∈可得tan θ>0,则+3tan θ≥2,当且仅当tan θ=,即θ=时,等号成立,
故当θ=时,S△OAB最小,最小为4 m2.
(2) 由∠AOB=∠OHA=,可得∠BOH=θ,
则AH=,BH=OH tan θ,OB=,
由题意,得BH+OB≥AH,
则tan θ+≥,即≥,
即(sin θ+1)sin θ≥cos2θ=1-sin2θ,
则sinθ≥1-sin θ,所以sin θ≥,
又0<θ<,所以θ∈.