高中数学建模系列之三角函数模型的简单应用共17页共17页

1、1.6三角函数模型的简单应用 (二),三角函数模型的简单应用,回顾：如图，某地一天从6时到14时的温度变化曲线近似满足函数,写出这段曲线的函数解析式.,解：从图中可以看出，从6时到14时的 图象是函数y=Asin(x+) +b的半个周 期的图象，所以,因为点（6，10）是五点法作图中的第四点，故,故，所求函数解析式为,弹簧振子的振动是简谐运动，下表给出了振子在完成一次全振动的过程中的时间t与位移s之间的对应数据， 根据这些数据求出这个振子的振动函数解析式.,问题一：,弹簧振子的振动是简谐运动，下表给出了振子在完成一次全振动的过程中的时间t与位移s之间的对应数据，根据这些数据求出这个振子的振动函

2、数解析式.,问题一,A,P,O,P（110cos(-wt- ） ,110sin(-wt- ) ),问题二：,问题三：海水受日月的引力，在一定的时候发生涨落的现象叫潮。一般地，早潮叫潮，晚潮叫汐。在通常情况下，船在涨潮时驶进航道，靠近船坞；卸货后，在落潮时返回海洋。下面是某港口在某季节每天的时间与水深关系表：,（1）选用一个函数来近似描述这个港口的水深与时间的函数关系，给出整点时的水深的近似数值（精确到0.001）。,讲授新课,问题1：观察上表的数据，你发现了 什么规律？,问题3：能根据函数模型求整点时的水深 吗？,问题2：根据数据作出散点图. 观察图形， 你认为可以用怎样的函数模型刻 画其中的

3、规律？,x,y,O,3,6,9,12,15,18,21,24,2,4,6,解：以时间为横坐标，以水深为纵坐标，在直角坐标系中 描出各点，并用平滑的曲线连接。根据图象，可以考虑用 函数 刻画水深与时间的关系。,从数据和图象可以得出： A=2.5，h=5，T=12， 由,（2）一条货船的吃水深度（船底与水面的距离）为4米，安全条例规定至少要有1.5米的安全间隙（船底与洋底的距离），该船何时能进入港口？在港口能呆多久？,（2）货船需要的安全水深 为 4+1.5=5.5 （米），所以 当y5.5时就可以进港. 令 化简得,由计算器计算可得,解得,因为 ，所以有函数周期性易得,因此，货船可以在凌晨零时3

4、0分左右进港，早晨5时30分左右出 港；或在中午12时30分左右进港，下午17时30分左右出港，每次 可以在港口停留5小时左右。,解：,（3）若某船的吃水深度为4米，安全间隙为1.5米，该船在2：00开始卸货，吃水深度以每小时0.3米的速度减少，那么该船在什么时候必须停止卸货，将船驶向较深的水域。,解：,（3）设在时刻x船舶的安全水深为y， 那么y=5.5-0.3(x-2) (x2),在同一坐标 系内作出这两个函数的图象，可以看 到在6时到7时之间两个函数图象有一 个交点.,通过计算可得在6时的水深约为5米，此时船舶的安全水深约为 4.3米；6.5时的水深约为4.2米，此时船舶的安全水深约为4.1米； 7时的水深约为3.8米，而船舶的安全水深约为4米，因此为了安 全，船舶最好在6.5时之前停止卸货，将船舶驶向较深的水域。,小结:,1.三角函数作为描述现实世界中周期现象的一种数学模型,可以用来研究很多问题,我们可以通过建立三角函数模型来解决实际问题,如天气预报,地震预测,等等.,2.建立三角函数模型的一般步聚:,搜集数据,利用计算机作出