1、课时作业(十三)三角函数模型的简单应用A组基础巩固1.如图,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)的函数关系式为:s6sin,那么单摆来回摆动一次所需的时间为()A2 s B sC0.5 s D1 s解析:单摆来回摆动一次所需的时间为函数s6sin的周期又T1,所以单摆来回摆动一次所需的时间为1 s,故选D.答案:D2如图所示,设点A是单位圆上的一定点,动点P从点A出发在圆上按逆时针方向旋转一周,点P所旋转过的弧的长为l,弦AP的长为d,则函数df(l)的图象大致是()A BC D解析:由题意,得df(l)2sin,故选C.答案:C3设yf(t)是某港口水的深度y
2、(米)关于时间t(时)的函数,其中0t24.下表是该港口某一天从0时至24时记录的时间t与水深y的关系:t03691215182124y1215.112.19.111.914.911.98.912.1经长期观察,函数yf(t)的图象可以近似地看成函数ykAsin(t)的图象下面的函数中,最能近似表示表中数据间对应关系的函数是()Ay123sint,t0,24By123sin,t0,24Cy123sint,t0,24Dy123sin,t0,24解析:在给定的四个选项A、B、C、D中,我们不妨代入t0及t3,容易看出最能近似表示表中数据间对应关系的函数是A,故选A.答案:A4如图,质点P在半径为2
3、的圆周上逆时针运动,其初始位置为P0(,),角速度为1,那么点P到x轴距离d关于时间t的函数图象大致为()A BC D解析:P0(,),P0Ox.按逆时针转时间t后得POP0t,POxt,此时P点纵坐标为2sin,d2|sin|.当t0时,d,排除A、D项;当t时,d0,排除B项,故选C.答案:C5.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(x)b(A0,0,|)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()Af(x)2sin7(1x12,xN)Bf(x)9sin(1x12,xN)Cf(x
4、)2sinx7(1x12,xN)Df(x)2sin7(1x12,xN)解析:由题意,得A2,b7,排除B、C项又当x3时,f(x)取得最大值9,排除D项,故选A.答案:A6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t0时,点A与钟面上标12的点B重合,将A、B两点的距离d(cm)表示成t(s)的函数,则d_,其中t0,60解析:将解析式可写为dAsin(t)形式,由题意易知A10,当t0时,d0,得0;当t30时,d10,可得,所以d10sin.答案:10sin7设某人的血压满足函数式p(t)11525sin(160t),其中p(t)为血压(mmHg),t为时间
5、(min),则此人每分钟心跳的次数是_解析:T(分), f80(次/分)答案:808一根长l cm的线,一端固定,另一端悬挂一个小球,小球摆动时离开平衡位置的位移s(cm)与时间t(s)的函数关系式是s3cos,其中g是重力加速度,当小球摆动的周期是1 s时,线长l等于_解析:T1. 2.l.答案:9.已知函数f(x)3sin3.(1)用五点法画出它在一个周期内的闭区间上的图象;(2)指出f(x)的周期、振幅、初相、对称轴、对称中心解析:(1)列表x02y36303(2)周期T4,振幅A3,初相,由k,得x2k(kZ)即为对称轴;由k,得x2k(kZ),即为对称中心10.已知某地一天从416时
6、的温度变化曲线近似满足函数y10sin20,x4,16(1)求该地区这一段时间内温度的最大温差;(2)若有一种细菌在15 到25 之间可以生存,那么在这段时间内,该细菌最多能生存多长时间?解析:(1)由函数易知,当x14时函数取最大值,此时最高温度为30 ,当x6时函数取最小值,此时最低温度为10 ,所以最大温差为30 10 20 .(2)令10sin2015,得sin,而x4,16,所以x.令10sin2025,得sin,而x4,16,所以x.故该细菌能存活的最长时间为(小时)B组能力提升11如图,一个水轮的半径为4 m,水轮圆心O距离水面2 m,已知水轮每分钟转动5圈,如果当水轮上点P从水
7、中浮现时(图中点P0)开始计算时间(1)将点P距离水面的高度z(m)表示为时间t(s)的函数;(2)点P第一次到达最高点大约需要多少时间?解析:(1)如图所示建立直角坐标系,设角是以Ox为始边,OP0为终边的角OP每秒钟内所转过的角为.OP在时间t(s)内所转过的角为tt.由题意可知水轮逆时针转动,得z4sin2.当t0时,z0,得sin,即.故所求的函数关系式为z4sin2.(2)令z4sin26,得sin1,令t,得t4,故点P第一次到达最高点大约需要4 s.12.某港口水深y(米)是时间t(0t24,单位:小时)的函数,下面是水深数据:t(小时)03691215182124y(米)10.
8、013.09.97.010.013.010.17.010.0据上述数据描成的曲线如图所示,经拟合,该曲线可近似的看成正弦函数型yAsintB的图象(1)试根据数据表和曲线,求出yAsintB的解析式;(2)一般情况下,船舶航行时船底与海底的距离不小于4.5米是安全的,如果某船的吃水度(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,它在港内停留的时间最多不能超过多长时间?(忽略离港所用的时间)解析:(1)从拟合的曲线可知,函数yAsintB的一个周期为12小时,因此.又ymin7,ymax13,A(ymaxymin)3,B(ymaxymin)10.函数的解析式为y3sint10(0t24)(2)由题意,水深y4.57,即y3sint1011.5,t0,24,sint,t,k0,1,t1,5或t13,17,所以,该船在1:00至5:00或13:00至17:00能安全进港若欲于当天安全离港,它在港内停留的时间最多不能超过16小时