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1、...
學業(yè)分層測評(十三) 三角函數的應用
(建議用時:45分鐘)
學業(yè)達標]
一、填空題
1.交流電的電壓E(單位:V)與時間t(單位:s)的關系可用E=220sin來表示,則最大電壓值第一次出現與第二次出現的時間間隔為________.
【解析】 最大電壓值第一次出現與第二次出現的時間間隔為一個周期T= s= s.
【答案】 s
2.如圖1-3-20所示,為一質點作簡諧運動的圖象,則下列判斷錯誤的是________.
①該簡諧運動的振動周期為0.7 s;
②該簡諧運動的振幅為5 cm;
③該質點在0.1 s和0.5 s時振動速度最大;
④該質點在0.3 s和0.
2、7 s時的加速度為零.
圖1-3-20
【解析】 由圖象知,振幅為5 cm,=(0.7-0.3)s=0.4 s,故T=0.8 s,故①錯誤;該質點在0.1 s和0.5 s離開平衡位置最遠,而不能說振動速度最大,故③錯誤;該質點在0.3 s和0.7 s時正好回到平衡位置,而不是加速度為零,故④錯誤.
【答案】?、佗邰?
3.如圖1-3-21是一機械振動的傳播圖,圖中甲、乙、丙、丁四點經半個周期后到最低點的是________.
圖1-3-21
【解析】 半個周期后,丁由最高點到最低點.
【答案】 丁
4.已知某游樂園內摩天輪的中心O點距地面的高度為50 m,摩天輪做勻速轉動,
3、摩天輪上的一點P自最低點A點起,經過t min后,點P的高度h=40·sin+50(單位:m),那么在摩天輪轉動一圈的過程中,點P的高度在距地面70 m以上的時間將持續(xù)________分鐘. 【導學號:06460038】
【解析】 依題意,即40sin+50≥70,
即cost≤-,從而在一個周期內持續(xù)的時間為≤t≤,4≤t≤8,即持續(xù)時間為4分鐘.
【答案】 4
5.已知受噪聲干擾的正弦波信號的相關信號圖形如圖1-3-22所示,此圖可以視為y=Asin(ωx+φ)的圖象的一部分,此函數解析式是________.
圖1-3-22
【解析】 由已知,信號最大、最小時的波動幅度分別
4、為3和-3.
∴A=3.由圖象知,
=-=,
∴T=π,∴ω===2,
∴y=3sin(2x+φ).
由圖象知,點是第三個關鍵點,
∴×2+φ=π,∴φ=,
∴所求函數解析式為y=3sin.
【答案】 y=3sin
6.動點A(x,y)在圓x2+y2=1上繞坐標原點沿逆時針方向勻速旋轉,12秒旋轉一周,已知時間t=0時,點A的坐標是,則當0≤t≤12時,動點A的縱坐標y關于t(單位:秒)的函數的單調遞增區(qū)間是________.
【解析】 由題意可知,y=sin(ωt+φ).
又t=0時,A,
∴φ=,
又由T=12可知,ω==,
∴y=sin.
令2kπ-≤t+≤
5、2kπ+,k∈Z,12k-5≤t≤12k+1,k∈Z,∵0≤t≤12,∴令k=0,1,得0≤t≤1或7≤t≤12,
故動點A的縱坐標y關于t的函數的單調遞增區(qū)間為0,1],7,12].
【答案】 0,1],7,12]
7.如圖1-3-23所示的圖象顯示的是相對于平均海平面的某海灣的水面高度y(m)在某天24 h內的變化情況,則水面高度y關于從夜間0時開始的時間x的函數關系式為________.
圖1-3-23
【解析】 將其看成y=Asin(ωx+φ)的圖象,由圖象知:A=6,T=12,
∴ω==,下面確定φ,將(6,0)看成函數第一特殊點,則×6+φ=0,∴φ=-π.
∴函
6、數關系式為:
y=6sin=-6sinx.
【答案】 y=-6sinx
8.(2016·南京高一檢測)為了研究鐘表與三角函數的關系,建立如圖1-3-24所示的坐標系,設秒針針尖位置P(x,y).若初始位置為P0,當秒針從P0(此時t=0)正常開始走時,那么點P的縱坐標y與時間t的函數關系式為________.
圖1-3-24
①y=sin;②y=sin;
③y=sin;④y=sin.
【解析】 由題意可得,sin φ=,∴函數的初相是φ=,排除④.又函數周期是60(秒)且秒針按順時針方向旋轉,即T==60,ω<0,所以|ω|=,即ω=-,故選③.
【答案】?、?
二、解答題
7、
9.已知某地一天從4點到16點的溫度變化曲線近似滿足函數y=10sin+20,x∈4,16].
(1)求該地區(qū)這一段時間內溫度的最大溫差;
(2)假若有一種細菌在15 ℃到25 ℃之間可以生存,那么在這段時間內,該細菌能生存多長時間?
【解】 (1)由函數易知,當x=14時函數取最大值,即最高溫度為30 ℃,當x=6時函數取最小值,即最低溫度為10 ℃,所以,最大溫差為30 ℃-10 ℃=20 ℃.
(2)令10sin+20=15,
可得sin=-,而x∈4,16],
所以x=.
令10sin+20=25,
可得sin=,
而x∈4,16],所以x=.
故該細菌的存活時
8、間為:-=小時.
能力提升]
1.一個大風車的半徑為8 m,12分鐘旋轉一周,它的最低點離地面2 m(如圖1-3-25所示),則風車翼片的一個端點離地面的距離h(米)與時間t(分鐘)之間(h(0)=2)的函數關系式為________.
圖1-3-25
【解析】 那么,風車上翼片端點所在位置P可由函數x(t)、y(t)來刻畫,而且h(t)=y(tǒng)(t)+2.所以,只需要考慮y(t)的解析式.
又設P的初始位置在最低點即y(0)=0.
在Rt△O1PQ中,cos θ=,y(t)=-8cos θ+8.
而=,
所以θ=t,y(t)=-8cos t+8,h(t)=-8cos t+10.
9、
【答案】 h(t)=-8cos t+10
2.下表是某地某年月平均氣溫(單位:華氏).
月份
1
2
3
4
5
6
平均氣溫
21.4
26.0
36.0
48.8
59.1
68.6
月份
7
8
9
10
11
12
平均氣溫
73.0
71.9
64.7
53.5
39.8
27.7
以月份為x軸,x=月份-1,以平均氣溫為y軸.
(1)描出散點圖;
(2)用正弦曲線去擬合這些數據;
(3)這個函數的周期是多少?
(4)估計這個正弦曲線的振幅A;
(5)下面四個函數模型中,最適合這些數據的是.
①=cos;②=cos;
③=cos;④=sin.
【解】 (1)(2)如圖所示;
(3)1月份的氣溫最低,為21.4華氏,7月份氣溫最高,為73.0華氏,據圖知,=7-1=6,∴T=12.
(4)2A=最高氣溫-最低氣溫=73.0-21.4=51.6,
∴A=25.8.
(5)∵x=月份-1,∴不妨取x=2-1=1,y=26.0,代入①,得=>1≠cos ,∴①錯誤;代入②,得=<0≠cos ,∴②錯誤;同理④錯誤,③正確.
...