内容正文:
课时作业(十五) 三角函数的简单应用
1.如图所示的是一个单摆,以平衡位置OA为始边、OB为终边的角θ(-π<θ<π)与时间t(s)满足函数关系式θ=sin ,则当t=0时,角θ的大小及单摆的频率分别是( )
A., B.2,
C.,π D.2,π
A [当t=0时,θ=sin =.由函数解析式易知单摆的周期为=π,故单摆的频率为.]
2.商场人流量被定义为每分钟能通过入口的人数,某商场一天的人流量满足函数f(t)=50+4sin (t≥0),则下列时间段内人流量是增加的是( )
A.[0,5] B.[5,10]
C.[10,15] D.[15,20]
C [由2kπ-≤≤2kπ+,k∈Z,得4kπ-π≤t≤4kπ+π,k∈Z,即函数f(t)的单调递增区间为[4kπ-π,4kπ+π],k∈Z.当k=1时,函数的单调递增区间为[3π,5π],而[10,15][3π,5π],故选C.]
3.(多选)如图是某市夏季某一天的温度变化曲线,若该曲线近似地满足函数y=A sin (ωx+φ)+B(0<φ<π),则下列说法正确的是( )
A.该函数的周期是16
B.该函数图象的一条对称轴是直线x=14
C.该函数的解析式是y=10sin (x+)+20(6≤x≤14)
D.这一天的函数关系式也适用于第二天
AB [由题意以及函数的图象可知, A+B=30,-A+B=10,∴A=10,B=20.∵=14-6,∴T=16,A正确;∵ T=,
∴ω=,∴y=10sin (x+φ)+20.
∵图象经过点(14,30),
∴30=10sin (×14+φ)+20,
∴sin (×14+φ)=1,
∴φ可以取,∴y=10sin (x+)+20(0≤x≤24),B正确,C错;这一天的函数关系式只适用于当天,第二天这个关系式不一定适用,∴D错.故选A、B.]
4.已知点P是单位圆上的一个质点,它从初始位置P0开始,按逆时针方向以角速度1 rad/s做圆周运动,则点P的纵坐标y关于运动时间t(单位:s)的函数关系式为( )
A.y=sin ,t≥0 B.y=sin ,t≥0
C.y=-cos,t≥0 D.y=-cos,t≥0
A [由题意,知圆心角∠POP0的弧度数为t·1=t,则∠POx的弧度数为t-.则由任意角的三角函数的定义,知点P的纵坐标y=sin ,t≥0,故选A.]
5.稳定房价是我国今年实施宏观调控的重点,国家最近出台的一系列政策已对各地的房地产市场产生了影响,温州市某房地产中介对本市一楼盘在今年的房价作了统计与预测:发现每个季度的平均单价y(每平方米的价格,单位:元)与第x季度之间近似满足y=500sin (ωx+φ)+9 500(ω>0),已知第一、二季度平均单价如下表所示:
x
1
2
3
y
10 000
9 500
?
则此楼盘在第三季度的平均单价大约是( )
A.10 000元 B.9 500元
C.9 000元 D.8 500元
C [因为y=500sin (ωx+φ)+9 500(ω>0),
所以当x=1时,500sin (ω+φ)+9 500=10 000;
当x=2时,500sin (2ω+φ)+9 500=9 500.
所以ω可取,φ可取π,即y=500sin +9 500.
当x=3时,y=9 000.]
6.某港口在一天24小时内的潮水的高度近似满足关系式f(t)=2sin ,其中f(t)的单位为m,t的单位是h,则12点时潮水的高度是________m.
解析: 当t=12时,f(12)=2sin =2sin =1.
答案: 1
7.如图是一半径为2米的水轮,水轮的圆心O距离水面1米,已知水轮自点M开始以1分钟旋转4圈的速度顺时针旋转,点M距水面的高度y(米)与时间x(秒)满足函数关系式y=A sin (ωx+φ)+1(A>0,ω>0,|φ|<),则A=________,ω=________.
解析: ∵水轮的半径为2米,水轮的圆心O距离水面1米,
∴A=2.
∵水轮每分钟旋转4圈,∴转一圈需要15秒,∴T=15=,
∴ω=.
答案: 2
8.“南昌之星”摩天轮于2006年竣工,总高度为160 m,直径为153 m,逆时针匀速旋转一周所需时间为30 min,以摩天轮的中心O为坐标原点,建立平面直角坐标系,如图所示,若以你登上摩天轮的时刻开始计时,则经过t min后你与地面的距离为________.
解析: 设经过t min后与地面的距离为f(t)=A sin (ωt+φ)+b,A>0,ω>0,|φ|<π.
根据题意可知b=160-×153=83.5,A=×153=76.5,ω==.
∵f(0)=7,∴7=76.5sin φ+83.5,即sin φ=-