三角函数的应用 |
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知识点详情 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
三角函数的应用知识点包括简谐运动、三角函数解决物理问题的三个关键量、曲线拟合和预测的步骤、三角换元的独特之用等部分,有关三角函数的应用的详情如下: 简谐运动在物理学中,把物体受到的力(总是指向平衡位置)正比于它离开平衡位置的距离的运动称为“简谐运动”.A就是这个简谐运动的振幅,它是做简谐运动的物体离开平衡位置的最大距离;这个简谐运动的周期是,它是做简谐运动的物体往复运动一次所需要的时间;这个简谐运动的频率由公式
给出,它是做简谐运动的物体在单位时间内往复运动的次数;ωx+φ称为相位;x=0时的相位φ称为初相. 三角函数解决物理问题的三个关键量(1)物体运动的初始位置,即初相. (2)完成一次运动需要的时间,即周期. (3)离开平衡位置的最大位移,即振幅. 曲线拟合和预测的步骤(1)根据原始数据,绘出散点图; (2)通过散点图,作出“最贴近”的直线或曲线,即拟合直线或拟合曲线; (3)根据所学函数知识,求出拟合直线或拟合曲线的函数关系式; (4)利用函数关系式,根据条件对所给问题进行预测和控制,以便为决策和管理提供依据 三角换元的独特之用换元法又称辅助元素法,“三角换元”是其中一种换元方法,即把某个式子用某一三角函数表示,将问题转化为三角函数问题,也是三角函数的一种应用. |
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典型例题 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
【第1题】
函数y=的周期、振幅、初相分别是( ) A. B. C. D. 【第2题】
已知简谐运动f(x)=2sin的图象经过点(0,1),则该简谐运动的最小正周期T和初相φ分别为( ) A.T=6,φ= B.T=6,φ= C.T=6π,φ= D.T=6π,φ= 【第3题】
弹簧振子的振幅为2 cm,在6 s内振子通过的路程是32 cm,由此可知该振子振动的( ) A.频率为1.5 Hz B.周期为1.5 s C.周期为6 s D.频率为6 Hz 【第4题】
如图,单摆从某点开始来回摆动,离开平衡位置O的距离s cm和时间t s 的函数关系式为s=6sin(2πt+),那么单摆来回摆动一次所需的时间为________. 【第5题】
已知弹簧上挂着的小球做上下振动时,小球离开平衡位置的位移s(cm)随时间t(s)的变化规律为s=4sin,t∈[0,+∞).用“五点法”作出这个函数的简图,并回答下列问题. ①小球在开始振动(t=0)时的位移是多少? ②小球上升到最高点和下降到最低点时的位移分别是多少? ③经过多长时间小球往复振动一次? 【第6题】
计某一天的白昼时间的小时数D(t)的表达式是D(t)=(t-79)+12,其中t(t∈Z)表示某天的序号,t=0表示1月1日,以此类推,常数k与某地所处的纬度有关. (1)在波士顿,k=6,试画出当0≤t≤365时函数的图象; (2)在波士顿哪一天白昼时间最长?哪一天最短? (3)估计在波士顿一年中有多少天的白昼超过10.5小时. 【第7题】
某实验室一天的温度(单位:℃)随时间t(单位:h)的变化近似满足函数关系: f(t)=10-2sin,t∈[0,24). (1)求实验室这一天的最大温差; (2)若要求实验室温度不高于11 ℃,则在哪段时间实验室需要降温? 【第8题】
某港口水深y(米)是时间t(0≤t≤24,单位:小时)的函数,记作y=f(t),下面是某日水深的数据.
经长期观察,y=f(t)的曲线可近似地看成是函数y=Asin ωt+b的图象. (1)试根据以上数据,求出函数y=f(t)的近似解析式; (2)一般情况下,船舶航行时,船底高出海底的距离为5米或5米以上时认为是安全的(船舶停靠时,船底只需不碰海底即可),某船吃水深度(船底离水面的距离)为6.5米,如果该船希望在同一天内安全进出港,那么它至多能在港内停留多长时间(忽略进出港所需的时间) 【第9题】
已知某海滨浴场的海浪高度y(米)是时间t(时)的函数,其中0≤t≤24,记y=f(t),下表是某日各时的浪高数据:
经长期观测,y=f(t)的图象可近似地看成是函数y=Acos ω t+b的图象. (1)根据以上数据,求其最小正周期,振幅及函数解析式; (2)根据规定,当海浪高度大于1米时才对冲浪爱好者开放,请依据(1)的结论,判断一天内的8:00到20:00之间,有多少时间可供冲浪者进行活动? 【第10题】
实数x、y满足,若x+y-k>0恒成立,求k的取值范围. 【第11题】
弹簧振子以O为平衡位置,在B,C两点间做简谐运动,B,C相距20 cm,某时刻振子处在B点,经0.5 s振子首次到达C点,求: (1)振动的振幅、周期和频率; (2)弹簧振子在5 s内通过的路程及位移. |