三角函数模型的简单应用 (3)讲稿.ppt

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1、第一页，讲稿共二十一页哦例例1 如图如图,某地一天从某地一天从614时的温度变化曲线近似满足时的温度变化曲线近似满足函数函数y=Asin(x+)+b (1)求这一天求这一天614时时的最大温差的最大温差; (2)写出这段曲线的函数解析式写出这段曲线的函数解析式.6 10 14y T/xt/h102030O探究一：根据图象建立三角函数关系探究一：根据图象建立三角函数关系第二页，讲稿共二十一页哦解解:(1)最大温差是最大温差是20(2)从从614时的图象是函数时的图象是函数y=Asin(x+)+b的半个的半个周期的图象周期的图象6 10 14y T/xt/h102030O130 10102A 13

2、0 10202b 1214628将将x=6,y=10代入上式代入上式,解得解得34310sin20,6,1484yxx所求出的函数模型只能近似所求出的函数模型只能近似刻画这天某个时段温度变化刻画这天某个时段温度变化,因此应当特别注意自变量的因此应当特别注意自变量的变化范围变化范围所以所以第三页，讲稿共二十一页哦题型总结：题型总结： mma ax xmmi in n1 1A A = =f f x x- -f f x x2 2 mma ax xmmi in n1 1b b= =f f x x+ +f f x x2 2利利用用求求得得2 2 T T = =， 利利用用最最低低点点或或最最高高点点在在

3、图图象象上上该该点点的的坐坐标标满满足足函函数数解解析析式式可可求求得得, , 也可以利用函数的零值点来求也可以利用函数的零值点来求f求函数的方法：( (x x) )= = A As si in n( ( x x+ + ) )+ +b b第四页，讲稿共二十一页哦例例2 画出函数画出函数y=|sinx|的图象并观察其周期的图象并观察其周期.xy-11O2222y=|sinx|解解周期为周期为验证验证:|sin(x+)|=|-sinx|=|sinx|第五页，讲稿共二十一页哦利用函数图象的直观性，通过观察图象而获得对函数性质的认识，这是研究数学问题的常用方法。显然，函数y=|sinx|与正弦函数有紧

4、密的联系，你能利用这种联系说说它的图象的作法吗？正弦函数正弦函数y=sinx的图象保留的图象保留x轴上方部分，将轴上方部分，将x轴下方轴下方部分翻折到部分翻折到x轴上方，得到轴上方，得到y=|sinx|的图象的图象第六页，讲稿共二十一页哦-太阳光太阳光例例3 如图如图,设地球表面某地正午太阳高度角为设地球表面某地正午太阳高度角为,为此时太阳直为此时太阳直射纬度射纬度,为该地的纬度值为该地的纬度值,那么这三个量之间的关系是那么这三个量之间的关系是=90-|-|.当地夏半年当地夏半年取正值取正值,冬半年冬半年负值负值. 如果在北京地区如果在北京地区(纬度数约为北纬纬度数约为北纬40)的一幢高为的一

5、幢高为h0的楼的楼房北面盖一新楼房北面盖一新楼,要使新楼一层正午的太阳全年不被前面的楼要使新楼一层正午的太阳全年不被前面的楼房遮挡房遮挡,两两楼的距离不应小于多少楼的距离不应小于多少?课件演示探究二：建立三角函数模型求临界值探究二：建立三角函数模型求临界值 第七页，讲稿共二十一页哦分析：分析：太阳高度角太阳高度角 、楼高、楼高h0与此时楼房在地面的投影长与此时楼房在地面的投影长h之间之间的有如下关系：的有如下关系：h0=htan 23 2623 26040MhCBA根据地理知识，在北京地区，太阳直身北回归线时物体的影子最根据地理知识，在北京地区，太阳直身北回归线时物体的影子最短，直射南回归线时

6、物体的影子最长短，直射南回归线时物体的影子最长.考 虑考 虑太 阳太 阳直 射直 射南 回南 回归 线归 线第八页，讲稿共二十一页哦解解: : 取太阳直射南回归线的情况考虑取太阳直射南回归线的情况考虑, ,此时太阳直射纬度为此时太阳直射纬度为-23-2326,26,依题意两楼的间距应不小于依题意两楼的间距应不小于MC.MC.根据太阳高度角的定义根据太阳高度角的定义, ,有有,432662234090C000000. 24326tantan hhChMC所以即在盖楼时即在盖楼时, ,为使后楼不被前楼遮挡为使后楼不被前楼遮挡, ,要留出相当于楼要留出相当于楼高两倍的间距高两倍的间距第九页，讲稿共二

7、十一页哦太阳直射角为：太阳高度角为：|90太阳光太阳光9090|90|90地心地心北半球北半球南半球南半球M0北半球：(地球表面某地地球表面某地M处处)纬度值为：那么这三个量之间的关那么这三个量之间的关系是系是:第十页，讲稿共二十一页哦0太阳光太阳光90|90地心地心第十一页，讲稿共二十一页哦例例4 4 海水受日月的引力海水受日月的引力, ,在一定的时候发生涨落的现象叫潮在一定的时候发生涨落的现象叫潮. .一般一般地地, ,早潮叫潮早潮叫潮, ,晚潮叫汐晚潮叫汐. .在通常情况下在通常情况下, ,船在涨潮时驶进航道船在涨潮时驶进航道, ,靠近码头靠近码头; ;卸货后卸货后, ,在落潮时返回海洋

8、在落潮时返回海洋. .下面是某港口在某季节每下面是某港口在某季节每天的时间与水深关系表天的时间与水深关系表: :时刻时刻水深水深/ /米米时刻时刻水深水深/ /米米时刻时刻水深水深/ /米米0:005.09:002.518:005.03:007.512:005.021:002.56:005.015:007.524:005.0探究三：探究三：根据相关数据进行三角函数拟合根据相关数据进行三角函数拟合 第十二页，讲稿共二十一页哦(1)(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, ,给给出整点时的水深的近似数值出整点时的水深的近似数值

9、( (精确到精确到0.001).0.001).(2)(2)一条货船的吃水深度一条货船的吃水深度( (船底与水面的距离船底与水面的距离) )为为4 4米米, ,安全条例安全条例规定至少要有规定至少要有1.51.5米的安全间隙米的安全间隙 ( (船底与洋底的距离船底与洋底的距离),),该船何该船何时能进入港口时能进入港口? ?在港口能呆多久在港口能呆多久? ?(3)(3)若某船的吃水深度为若某船的吃水深度为4 4米米. .安全间隙为安全间隙为1.51.5米米, ,该船在该船在2:002:00开开始卸货始卸货, ,吃水深度以每小时吃水深度以每小时0.30.3米的速度减少米的速度减少, ,那么该船在什

10、么时那么该船在什么时间必须停止卸货间必须停止卸货, ,将船驶向较深的水域将船驶向较深的水域? ?课件演示第十三页，讲稿共二十一页哦解解:(1):(1)以时间为横坐标以时间为横坐标, ,水深为纵坐标水深为纵坐标, ,在直角坐标系在直角坐标系中画出散点图中画出散点图3 6 9 12 15 18 21 24Oxy642根据图象根据图象,可以考虑用函数可以考虑用函数y=Asin( x+ )+h刻画水深与题意之间的对应刻画水深与题意之间的对应关系关系.A=2.5,h=5,T=12, =0.612,2T 得由所以所以,港口的水深与时间的关系可用港口的水深与时间的关系可用近似描述近似描述.56sin5 .

11、2xy第十四页，讲稿共二十一页哦时刻0:001:002:003:004:005:006:007:008:009:00 10:00 11:00水深 5.000 6.250 7.1657.57.165 6.250 5.000 3.754 2.835 2.500 2.835 3.754时刻 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00水深 5.000 6.250 7.1657.57.165 6.250 5.000 3.754 2.835 2.500 2.835 3.75456sin5 . 2xy由由得到

12、港口在整点时水深的近似值得到港口在整点时水深的近似值: :(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 .5 . 556sin5 . 2x2 . 06sinx由计算器可得SHIFTsin-1MODEMODE20.2=0.201357920.2014第十五页，讲稿共二十一页哦ABCDy=5.5yOx5101524682.5sin56yx因此有两个交点的图象与直线函数内在区间B,A,5 . 556sin5 . 2,0,12yxy2014. 06-,2014. 06或x6152. 5,3848. 0BAxx6152.176152. 512,3848.123848.

13、012:DCxx由函数的周期性易得因此因此, ,货船可以在货船可以在0 0时时3030分左右进港分左右进港, ,早晨早晨5 5时时3030分左右出港分左右出港; ;或在中午或在中午1212时时3030分左右进港分左右进港, ,下午下午1717时时3030分左右出港分左右出港. .每次可以在港口停留每次可以在港口停留5 5小时左小时左右右. .第十六页，讲稿共二十一页哦O 2 4 6 8 10 xy86422.5sin56yx5.50.32yxP(3)设在时刻设在时刻x货船的安全水深为货船的安全水深为y,那么那么y=5.5-0.3(x-2)(x2).在同一坐标系在同一坐标系内作出这两个函数内作出

14、这两个函数,可以看到在可以看到在67时之间两个函数图象有一个时之间两个函数图象有一个交点交点.通过计算.在6时的水深约为5米,此时货船的安全小深约为4.3米.6.5时的水深约为4.2米,此时货船的安全小深约为4.1米;7时的小深约为3.8米,而货船的安全小深约为4米.因此为了安全,货船最好在6.5时之前停止卸货,将船驶向较深的水域.第十七页，讲稿共二十一页哦三角函数作为描述现实世界中周期现象的一种数学模型三角函数作为描述现实世界中周期现象的一种数学模型, ,可以可以用来研究很多问题用来研究很多问题, ,在刻画周期变化规律、预测其未来等方面在刻画周期变化规律、预测其未来等方面都发挥十分重要的作用

15、。都发挥十分重要的作用。具体的，我们可以利用搜集到的数据，作出相应的具体的，我们可以利用搜集到的数据，作出相应的“散散点图点图”，通过观察散点图并进行函数拟合而获得具体的，通过观察散点图并进行函数拟合而获得具体的函数模型，最后利用这个函数模型来解决相应的实际问函数模型，最后利用这个函数模型来解决相应的实际问题。题。第十八页，讲稿共二十一页哦课堂练习课本课本7474页练习页练习1,31,3第十九页，讲稿共二十一页哦解决实际问题的步聚解决实际问题的步聚:实际问题实际问题读懂问题读懂问题抽象慨括抽象慨括数学建模数学建模推理推理演算演算数学模型的解数学模型的解还原说明还原说明实际问题的解实际问题的解读懂概念丶字母读懂概念丶字母读出相关制约读出相关制约.在抽象、简化、明确变量在抽象、简化、明确变量和参数的基础上建立一个和参数的基础上建立一个明确的数学关系明确的数学关系. 审题审题 关键关键课堂小结课堂小结:第二十页，讲稿共二十一页哦感谢大家观看第二十一页，讲稿共二十一页哦