内容正文:
§8 三角函数的简单应用
第一章 三角函数
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第一章 三角函数
数学 必修 第二册 B
课程内容标准
学科素养凝练
会用三角函数解决简单的实际问题,体会可以利用三角函数构建刻画事物周期变化的数学模型.
通过利用三角函数解决简单的实际问题,提升数学建模素养.
栏目索引
课前 预习案
课堂 探究案
冲关 演练案
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第一章 三角函数
数学 必修 第二册 B
1.三角函数模型在物理学中的应用
课前 预习案
在物理学中,当物体做简谐运动时,可以用正弦函数y=Asin(ωx+φ)来表示运动的位移y随时间x的变化规律,其中,
(1)A称为简谐运动的振幅,它表示物体运动时离开平衡位置的最大位移;
(2)T= 称为简谐运动的周期,它表示物体往复运动一次所需的时间;
(3)f= = 称为简谐运动的频率,它表示单位时间内物体往复运动的次数.
eq \f(1,T)
eq \f(ω,2π)
eq \f(2π,ω)
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第一章 三角函数
数学 必修 第二册 B
在客观世界中,周期现象广泛存在,三角函数模型是刻画周期性问题的优秀的数学模型.
利用三角函数模型解决实际问题的具体步骤如下:
(1)收集数据,画出“散点图”;
(2)观察“散点图”,进行函数拟合,当散点图具有波浪形的特征时,便可考虑应用正弦函数和余弦函数模型来解决;
(3)注意由第二步建立的数学模型得到的解都是近似的,需要具体情况具体分析.
2.利用三角函数模型解决实际问题
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第一章 三角函数
数学 必修 第二册 B
1.判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里画“√”,错误的画“×”.
如图所示为一简谐振动的图象, 对下列结果判断对错.
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第一章 三角函数
数学 必修 第二册 B
(1)该质点的振动周期为0.7 s. ( )
(2)该质点的振幅为5 cm. ( )
(3)该质点在0.1 s和0.5 s时振动速度最大. ( )
(4)该质点在0.3 s和0.7 s时的加速度为零. ( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×
C
2.电流I(A)随时间t(s)变化的关系式为I=2sin 100πt,t∈(0,+∞),则电流I变化的周期是( )
A.eq \f(1,100)
B.100
C.eq \f(1,50)
D.50
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第一章 三角函数
数学 必修 第二册 B
3.(教材P66练习2改编)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)的函数关系式为s=3coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(\f(g,l))t+\f(π,3))),其中g是重力加速度,当小球摆动的周期是1 s时,线长l=____________ cm.
答案 eq \f(g,4π2)
解析 [T=eq \f(2π,\r(\f(g,l)))=1,∴ eq \r(\f(g,l))=2π.∴l=eq \f(g,4π2).]
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第一章 三角函数
数学 必修 第二册 B
探究一 已知解析式求周期、最值
课堂 探究案
交流电的电压E(单位:V)与时间t(单位:s)的关系可用E=220eq \r(3)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(100πt+\f(π,6)))来表示,求:
(1)开始时的电压;
(2)电压值重复出现一次的时间间隔;
(3)电压的最大值和第一次获得最大值的时间.
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第一章 三角函数
数学 必修 第二册 B
解 (1)当t=0时,E=110eq \r(3)(V).
即开始时的电压为110eq \r(3) V.
(2)T=eq \f(2π,100π)=eq \f(1,50)(s),即时间间隔为0.02 s.
(3)电压的最大值为220eq \r(3) V.
当100πt+eq \f(π,6)=eq \f(π,2),即t=eq \f(1,300) s时第一次取得最大值.
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第一章 三角函数
数学 必修 第二册 B
[方法总结] 由于物理学中的单摆、光学、机械波、电学等知识都具有周期性,且均符合三角函数的相关知识,因此,明确三角函数中的每个量对应的物理中的量是解答此类问题的关键.
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第一章 三角函数
数学 必修 第二册 B
[训练1] 单摆从某点开始来回摆动,离开平衡位置的距离s(cm)和时间t(s)的函数关系为s=6sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2πt+\f(π,6))).
(1)作出它的图象.
(2)单摆开始摆动时,离开平衡位置多少厘米?
(3)单摆摆动到最右边时,离开平衡位置多少厘米?
(4)单摆来回摆动一次需要多少