高中数学第一章三角函数1.3三角函数的图象和性质1.3.4三角函数的应用导学案苏教版必修

1、51.3.4三角函数的应用课堂导学三点剖析1 .用三角函数模型解决一些具有周期变化规律的实际问题A.y=12+3sin t,t 6 0,24B.y=12+3sin(1+ Tt),t e 0,24 6【例1】 设y=f(t)是某港口水的深度 y(米)关于时间t(时)的函数，其中0wtw24.下表是 该港口某一天从 0时至24时记录的时间t与水深y的对应数据.t03691215182124y1215.112.19.111.914.911.9一8.912.1经长期观察，函数y=f 的图象可以近似地看成函数 的函数中，最能近似表示表中数据间对应关系的函数是y=k+Asin( w t+ 4)的图象.在下

2、面 )C.y=12+3sin t,t £ 0,24D.y=12+3sin(1+ ),t £ 0,24思路分析：考查函数y=Asin( co x+()在实际问题中白近似估计 解析：在给定的四个选项A、B、C D中我们不妨代入t=0及t=3,容易看出最能近似表示表中数据间对应关系的函数是A.答案：A温馨提示函数的模型只能近似刻画某个时段的水深变化情况，通常我们都要结合实验数据通过代入检验来不断改进函数模型 .2 .从实际问题中抽象出三角函数模型【例2】如下图，某地一天从6时到14时的温度变化曲线近似满足函数y=Asin( cox+(j)+b.(1)求这段时间的最大温差；(2)写

3、出这段曲线的函数解析式.思路分析：本题考查知图求式问题.利用图象给出的条件，利用待定系数法求A、3、八解：(1)由题图所示这段时间的最大温差是30- 10=20 C.(2)图中从6时到14时的图象是函数 y=Asin(cox+(f)+b的半个周期的图象，一 =14-6,解得 co=.由图得 A=1 (30-10)=10, 2b= 1(30+10)=20.2于是 y=10sin( x+(j)+20,将 x=6,y=10 代入得 sin( +(f)= -1,由“五点法”作图原理84知3 +83 .3 .424综上，所求解析式为 y=10sin( 一x+3 )+20,x C 6,14.84温馨提示(

4、1) 一般地，所求出的函数模型只能近似刻画这天某个时段的温度变化情况，因此应特别 注意自变量的取值范围.(2)利用图象研究函数的性质，观察分析函数的图象，易求单调性、奇偶性、对称性、周 期性等有关性质.3.将实际问题数学化【例3】已知某海滨浴场的海浪高度y (米)是时间t(0 <t<24,单位小时)的函数，记作:y=f(t).下表是某日各时的浪高数据：t (时)03691215182124y (米)1.51.00.51.01.510.50.991.5经长期观测，y=f(t)的曲线可近似地看成是函数y=Acosw t+b.(1)根据以上数据，求出函数 y=Acostx+b的最小正周期

5、T、振幅A及函数表达式；(2)依据规定，当海浪高度高于1米时才对冲浪爱好者开放，请依据(1)的结论，判断一天内的上午8: 00时至晚上20： 00时之间，有多少时间可供冲浪者进行运动？思路分析：从表中得到要用的数据，A T、w解：(1)由表中数据，知周期 T=12.一2 _2 _ 3 -= 一 .T 12 6由t=0,y=1.5,得A+b=1.5由t=3,y=1.0,得b=1.0 A=0.5,b=1,，振幅为 一，2y= - cos 1+1.26(2)由题知，当y>1时才可对冲浪者开放 ,1 一 cos 1+1 > 1, . . cos t > 0. l 2k % - - &

6、lt; 一t v 2k 兀 + 一,即 12k-3 <t <12k+30wt W24,故可令中 k 分别为 0, 1, 2,得 0Wtv 3或 9vt <15 或 21vtW24.，在规定时间上午 8:00至晚上20:00之间，有6个小时时间可供冲浪者运动：上午9: 00至下午15: 00.温馨提示利用数学模型解决实际问题时，往往会忽略实际问题本身存在的条件，应引起注意.各个击破类题演练1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（2兀t+ -）,那么单摆来回摆动一次所需的时间为（）A.2 7tsB.兀 sC.0.5 s

7、D.1 s思路分析：本题已给出了单摆离开平衡位置O的距离s cm和时间t s的函数关系式，单摆来回摆动一次所需的时间即为此函数的一个周期解：由分析，因为 3 =2兀，所以T=1.答案：D变式提升1某动物种群数量1月1日低至700, 7月1日高至900,其总量在此两值之间依正弦曲线变 化.（1）画出种群数量关于时间变化的图象；（2）求出种群数量作为时间t的函数表达式（其中t以年初以来的月为计量单位）.解：（1）种群数量关于时间变化的图象如图（2）设表示该曲线的三角函数为y=Asin（ wx+ a ）+b.由已知平均数量为 800,最高数量与最低数量差为200,数量变化周期为12个月，所以振幅 A

8、=200=100, w= =-,b=800,又7月1日为种群数212 6量, ' X 6+ a = . a =-.则种群数量关于时间t的函数表达式为y=800+100sin - （t-3）.类题演练2一根细线的一端固定，另一端悬挂一个小球.小球来回摆动时，离开平衡位置的位移s （单位cm）与时间t（单位：s）的函数关系是s=6sin （2日+ ），（1）画出它的图象.（2）回答以下问题.小球开始摆动（即t=0）时，离开平衡位置多少厘米？小球摆动时，离开平衡位置的最大距离是多少厘米？小球来回摆动一次需要多少时间？解：（1）先求周期：T=2=1 （s）.列表:t01651223111212

9、jtt+ 662兀322兀2兀+ 一66sin(2 Ttt+ ) 6360-603描点画图（2）小球开始摆动（t=0 ）,离开平衡位置为 6 cm.小球摆动时离开平衡位置的最大距离是6 cm（即振幅）.小球来回摆动一次需要1 s （即周期）.变式提升2在匀强磁场中，匀速转动白线圈所产生的电流i是时间t的正弦函数，即i=3sin（ 1+ 一）.26试求它的初始（t=0）电流、最大电流和周期.解析：t=0 时，i=3sin =;6 2当 sin（ ）t+ ）=1 ;26» 1一 . 一即 -t+ = , t= 时,i max=3；22最小正周期：T=2b =4兀.23答案：一，i maX

10、=3,T=4 兀.2类题演练3以一年为一个周期调查某商品出厂价格及该商品在商店销售价格时发现：该商品的出厂价格是在6元基础上按月份随正弦曲线波动的，已知3月份出厂价格最高为 8元，7月份出厂价格最低为4元；而该商品在商店内的销售价格是在8元基础上按月份也是随正弦曲线波动的，并已知5月份销售价最高为10元，9月份销售价最低为 6元.假设某商店每月购进这种商品 m件，且当月能售完，请估计哪个月盈利最大.并说明理由.3解：由条件可得，出厂价格函数为 y1=2sin （ x- ）+6，销售价格函数为 y2=2sin （ x ）+8,则利润函数y=m(y2-y i)=m 2sin( 一 x4 )+8-2sin(一x- - )-6 =m(2- 2港 sin 一 x)所以，当x=6时，y=(2+ 2j2)m,即6月份盈利最大变式提升3曲线y=Asin wx+k(A>0, w > 0)在区间0, ？上截直线y=3及y=-1所得的线段长相等且不为零，则下列对 A, k的描述正确的是()A.k=1,A >2B.k=1,A<2C.k