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1、(新課程)2013高中數(shù)學(xué) 第一章知能優(yōu)化訓(xùn)練
1.某人的血壓滿足函數(shù)式f(t)=24sin(160πt)+110,其中f(t)為血壓,t為時(shí)間,則此人每分鐘心跳的次數(shù)為________.
解析:由T===,又f===80,故每分鐘心跳次數(shù)為80.
答案:80
2. 若近似認(rèn)為月球繞地球公轉(zhuǎn)與地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道在同一平面內(nèi),且均為正圓,又知這兩種轉(zhuǎn)動(dòng)同向,如圖所示,月相變化的周期為29.5天(右圖是相繼兩次滿月時(shí),月、地、日相對(duì)位置的示意圖).則月球繞地球一周所用的時(shí)間T為________.
解析:由圖知,地球從E1到E2用時(shí)29.5天,月球從月地日一條線重新回到月地日一條
2、線,完成一個(gè)周期.
答案:29.5天
3.如圖所示為一簡(jiǎn)諧振動(dòng)的圖象,則下列判斷正確的是______.
①該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期為0.7 s;
②該質(zhì)點(diǎn)的振幅為5 cm;
③該質(zhì)點(diǎn)在0.1 s和0.5 s時(shí)振動(dòng)速度最大;
④該質(zhì)點(diǎn)在0.3 s和0.7 s時(shí)的加速度為零.
答案:②
4.電流強(qiáng)度I(A)隨時(shí)間t(s)變化的關(guān)系式是I=5sin(100πt+),則當(dāng)t= s時(shí),電流I為________.
解析:t= s時(shí),I=5sin(100π×+)=(A).
答案: A
一、填空題
1.如圖是一向右傳播的繩波在某一時(shí)刻繩子各點(diǎn)的位置圖,經(jīng)過(guò)周期后,甲點(diǎn)的位置將移至___
3、_____.
答案:丙
2.設(shè)y=f(t)是某港口水的深度y(米)關(guān)于時(shí)間t(時(shí))的函數(shù),其中0≤t≤24.下表是該港口某一天從0時(shí)至24時(shí)記錄的時(shí)間t與水深y的關(guān)系:
t
0
3
6
9
12
15
18
21
24
y
12
15.1
12.1
9.1
11.9
14.9
11.9
8.9
12.1
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期觀察,函數(shù)y=f(t)的圖象可以近似地看成是函數(shù)y=k+Asin(ωx+φ)的圖象,下面的函數(shù)中,最能近似地表示表中數(shù)據(jù)間對(duì)應(yīng)關(guān)系的是________.
①y=12+3sint,t∈[0,24]
②y=12+3sin(t+π),t∈
4、[0,24]
③y=12+3sint,t∈[0,24]
④y=12+3sin(t+),t∈[0,24]
解析:對(duì)表中數(shù)據(jù)作近似處理,得下表:
t
0
3
6
9
12
15
18
21
24
y
12
15
12
9
12
15
12
9
12
可見k=12,A=3,且T=12,∴ω=.又t=3時(shí),y=15,代入檢驗(yàn)即可.
答案:①
3.如圖所示的圖象顯示的是相對(duì)于平均海平面的某海灣的水面高度y(m)在某天24 h內(nèi)的變化情況,則水面高度y關(guān)于從夜間0時(shí)開始的時(shí)間x的函數(shù)關(guān)系式為________.
解析:將其看成y=Asin(ωx+φ)
5、的圖象,由圖象知:A=6,T=12,∴ω==,下面確定φ.將(6,0)看成函數(shù)第一特殊點(diǎn),則×6+φ=0,∴φ=-π,∴ 函數(shù)關(guān)系式為:y=6sin(x-π)=-6sinx.
答案:y=-6sinx
4.一根長(zhǎng)a cm的線,一端固定,另一端懸掛一個(gè)小球,小球擺動(dòng)時(shí),離開平衡位置的位移s(cm)和時(shí)間t(s)的函數(shù)關(guān)系式是s=3cos(t+),t∈[0,+∞),則小球擺動(dòng)的周期為________.
解析:T==.
答案:
5.某時(shí)鐘的秒針端點(diǎn)A到中心點(diǎn)O的距離為5 cm,秒針均勻地繞點(diǎn)O旋轉(zhuǎn),當(dāng)時(shí)間t=0時(shí),點(diǎn)A與鐘面上標(biāo)12的點(diǎn)B重合,將A、B兩點(diǎn)的距離d(cm)表示成t(s)的函數(shù)
6、,則d=________,其中t∈[0,60].
解析:將解析式寫為d=Asin(ωt+φ)形式,由題意易知A=10,當(dāng)t=0時(shí),d=0,得φ=0;當(dāng)t=30時(shí),d=10,可得ω=,所以d=10sin.
答案:10sin
6.用作調(diào)頻無(wú)線電信號(hào)的載波以y=Asin(1.83×108πt)(A>0)為模型,其中t的單位是秒,則此載波的周期為________,頻率為________.
解析:此載波的周期為T=≈1.09×10-8(s),頻率為f==9.15×107Hz.
答案:1.09×10-8s 9.15×107Hz
7.某星星的亮度變化周期為10天,此星星的平均亮度為3.8星等,最
7、高亮度距離平均亮度為0.2星等,則可近似地描述此星星的亮度y(單位:星等)與時(shí)間t(單位:天)之間的關(guān)系的一個(gè)三角函數(shù)為________.
解析:由周期為10天求得ω=.
答案:y=0.2sin(t+φ)+3.8
8.振動(dòng)量y=sin(ωx+φ)的初相和頻率分別為-π和,則它的相位是________.
解析:因?yàn)閥=sin(ωx+φ)的頻率為,所以其周期T=,所以ω==3π.所以它的相位為3πx-π.
答案:3πx-π
二、解答題
9.據(jù)市場(chǎng)調(diào)查,某種商品一年內(nèi)每件出廠價(jià)在7千元的基礎(chǔ)上,按月呈f(x)=Asin(ωx+φ)+B(A>0,ω>0,|φ|<)的模型波動(dòng)(x為月份),
8、已知3月份達(dá)到最高價(jià)9千元.9月份價(jià)格最低為5千元,根據(jù)以上條件求f(x)的解析式.
解:作出函數(shù)簡(jiǎn)圖如下:
由題意知:A=2000,B=7000,T=2×(9-3)=12,∴ω==,將(3,9000)看成函數(shù)圖象的第二個(gè)特殊點(diǎn),則有×3+φ=,∴φ=0,故f(x)=2000sinx+7000(1≤x≤12),x∈N+.
10.交流電的電壓E(單位:伏)與時(shí)間t(單位:秒)的關(guān)系可用E=220sin(100πt+)來(lái)表示,求:
(1)開始時(shí)的電壓;
(2)電壓值重復(fù)出現(xiàn)一次的時(shí)間間隔;
(3)電壓的最大值和第一次獲得這個(gè)最大值的時(shí)間.
解:(1)當(dāng)t=0時(shí),E=110(伏
9、),即開始時(shí)的電壓為110伏.
(2)T==(秒),即時(shí)間間隔為0.02秒.
(3)電壓的最大值為220伏.
當(dāng)100πt+=,即t=秒時(shí)第一次取得這個(gè)最大值.
11. 如圖為一個(gè)纜車示意圖,該纜車半徑為4.8 m,圓上最低點(diǎn)與地面距離為0.8 m,60秒轉(zhuǎn)動(dòng)一圈,圖中OA與地面垂直,以O(shè)A為始邊,逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)θ角到OB,設(shè)B點(diǎn)與地面距離是h.
(1)求h與θ間的函數(shù)關(guān)系式;
(2)設(shè)從OA開始轉(zhuǎn)動(dòng),經(jīng)過(guò)t秒后到達(dá)OB,求h與t之間的函數(shù)解析式,并求纜車第一次到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)用的最少時(shí)間是多少?
解: (1)以圓心O為原點(diǎn),建立如圖所示的坐標(biāo)系,則以O(shè)x為始邊,OB為終邊的角為θ-,
∴h=5.6+4.8sin(θ-).
(2)點(diǎn)A在圓上轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度是,
故t秒轉(zhuǎn)過(guò)的弧度數(shù)為t,
∴h=5.6+4.8sin(t-),t∈[0,+∞).
到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),h=10.4 m.
由sin(t-)=1得t-=,∴t=30,
∴纜車到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),用的時(shí)間最少為30秒.