1、5 5. .7 7 三角函数的应用三角函数的应用 基础达标 一、选择题 1.y2sin12x3的振幅、频率和初相分别为( ) A.2,4,3 B.2,14,3 C.2,14,3 D.2,4,3 解析 由题意知 A2,f1T214,初相为3. 答案 C 2.如图, 某港口一天 6 时到 18 时的水深变化曲线近似满足函数 y3sin6x k,据此函数可知,这段时间水深(单位:m)的最大值为( ) A.5 B.6 C.8 D.10 解析 由题意可知当 sin6x 取最小值1 时, 函数取最小值 ymin3k2,得 k5, y3sin6x 5,当 sin6x 取最大值 1 时, 函数取最大值 yma
2、x358. 答案 C 3.如图所示为一简谐运动的图象, 则下列判断正确的是 ( ) A.该质点的振动周期为 0.7 s B.该质点的振幅为 5 cm C.该质点在 0.1 s 和 0.5 s 时速度最大 D.该质点在 0.3 s 和 0.7 s 时加速度最大 解析 由图形可知振幅为 5,故选 B. 答案 B 4.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AP的长为 l,弦AP 的长为 d,则函数 df(l)的图象大致是( ) 解析 设AP所对的圆心角为 ,则 l, 弦 AP 的长 d2 |OA| sin2, 即有 df(l)
3、2sin l2. 答案 C 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:y500sin(x)9 500(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 解析 因为 y500sin (x) 9 500 (0) , 所以当 x1 时, 50
4、0sin ()9 50010 000;当 x2 时,500sin(2)9 5009 500,所以 可取32, 可取 ,即 y500sin32x 9 500. 当 x3 时,y9 000. 答案 C 二、填空题 6.简谐运动 y12sin8x2 的频率 f . 解析 f82116. 答案 116 7.如图表示相对于平均海平面的某海湾的水面高度 h (米) 在某天 024 时的变化情况,则水面高度 h 关于时间 t 的函数关系式为 . 解析 设 hAsin(t) , 由图象知 A6,T12, 212,得 2126. 点(6,0)为“五点法”作图中的“第一点”, 故660,得 , h6sin6t 6
5、sin6t(0t24). 答案 h6sin6t(0t24) 8.某城市一年中 12 个月的平均气温与月份的关系可近似地用三角函数 yaAcos6(x6) (x1,2,3,12,A0)来表示,已知 6 月份的月平均气温最高,为 28 ,12 月份的月平均气温最低,为 18,则 10 月份的平均气温值为 . 解析 由题意得aA28,aA18, a23,A5,y235cos6(x6) , 当 x10 时,y2351220.5. 答案 20.5 三、解答题 9.将自行车支起来, 使后轮能平稳地匀速转动, 观察后轮气针的运动规律,若将后轮放入如图所示坐标系中,轮胎以角速度 rad/s 做圆周运动, P0
6、是气针的初始位置, 气针 (看作一个点 P)到原点(O)的距离为 r. (1)求气针(P)的纵坐标 y 关于时间 t 的函数关系,并求出 P 的运动周期; (2)当 6,r1 时,作出其图象. 解 (1)过 P 作 x 轴的垂线,设垂足为 M,则 MP 就是正弦线. yrsin(t) ,因此 T2. (2)当 6,r1 时,ysint6, 如图,其图象是将 ysin t 的图象向左平移6个单位长度得到. 10.如图所示,一个摩天轮半径为 10 m,轮子的底部在地面上 2 m 处,如果此摩天轮按逆时针转动,每 30 s 转一圈,且当摩天轮上某人经过点 P 处(点 P 与摩天轮中心高度相同)时开始
7、计时. (1)求此人相对于地面的高度关于时间的关系式; (2)在摩天轮转动的一圈内,约有多长时间此人相对于地面的高度不小于 17 m. 解 (1) 设在t s时, 摩天轮上某人在高h m处.这时此人所转过的角为230 t15 t,故在 t s 时,此人相对于地面的高度为 h10sin 15 t12(t0). (2)由 10sin15t1217,得 sin15t12,则52t252. 故此人有 10 s 相对于地面的高度不小于 17 m. 能力提升 11.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 f(x)Asin(x)bA0,0,|2的模型波动(x 为月份) ,已知 3 月份
8、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 ( ) A.f(x)2sin4x47(1x12,xN*) B.f(x)9sin4x4(1x12,xN*) C.f(x)2 2sin4x7(1x12,xN*) D.f(x)2sin4x47(1x12,xN*) 解析 法一 令 x3 可排除 D,令 x7,可排除 B,由 A9522 可排除 C,故选 A. 法二 由题意,可得 A9522,b7. 周期 T22(73)8. 4.f(x)2sin4x 7. 当 x3 时,y9,2sin34 79. 即 sin34 1. |0,0,0|) ,根据条件,可知
9、这个函数的周期是 12;由可知,f(2)最小,f(8)最大,且 f(8)f(2)400,故该函数的振幅为 200;由可知,f(x)在2,8上单调递增,且 f(2)100,所以 f(8)500. 根据上述分析可得,212, 故 6,且AB100,AB500,解得A200,B300. 根据分析可知,当 x2 时,f(x)最小, 当 x8 时,f(x)最大,故 sin26 1, 且 sin86 1. 又因为 0|0,0) , 则Ab700,Ab900, 解得 A100,b800. 又周期 T2(60)12, 2T6, y100sin6t 800. 又当 t6 时,y900, 900100sin66 800, sin()1,sin 1,取 2, y100sin6t2800(0t11,tN*). (2)当 t2 时, y100sin622800750, 即当年 3 月 1 日动物种群数量约是 750.