11C. s D. s 24
2π1解析:由题意,知周期T==1(s),从最右边到最左边的时间是半个周期,为 s.
2π2答案:C
5.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,按月呈f(x)=Asin(ωxπ??+φ)+b?A>0,ω>0,|φ|
π??π*
A.f(x)=2sin?x-?+7(1≤x≤12,x∈N)
4??4π??π*
B.f(x)=9sin?x-?(1≤x≤12,x∈N)
4??4π*
C.f(x)=22sinx+7(1≤x≤12,x∈N)
4π??π*
D.f(x)=2sin?x+?+7(1≤x≤12,x∈N)
4??4
9-5
解析:令x=3可排除D,令x=7可排除B,由A==2可排除C;或由题意,可得
2
A=
9-52ππ
=2,b=7,周期T==2×(7-3)=8,∴ω=. 2ω4
?π?∴f(x)=2sin?x+φ?+7.
?4?
∵当x=3时,y=9, ∴2sin?即sin?
?3π+φ?+7=9, ?
?4?
?3π+φ?=1.
?
?4?
ππ∵|φ|<,∴φ=-.
24
π??π*
∴f(x)=2sin?x-?+7(1≤x≤12,x∈N).
4??4答案:A
二、填空题(每小题5分,共15分)
6.设某人的血压满足函数式p(t)=115+25sin(160πt),其中p(t)的血压(mmHg),t为时间(min),则此人每分钟心跳的次数是________.
2π11
解析:T==(分),f==80(次/分).
160π80T - 9 -
答案:80
7.有一小球从某点开始来回摆动,离开平衡位置的距离s(单位:cm)关于时间t(单位:π
s)的函数解析式是s=Asin(ωt+φ),0<φ<,函数图象如图所示,则φ=________.
2
331113?1??11?解析:根据图象,知?,0?,?,0?两点的距离刚好是个周期,所以T=-=. 441264?6??12?2π
所以T=1,则ω==2π.
T1
因为当t=时,函数取得最大值,
6
1πππ
所以2π×+φ=+2kπ,k∈Z,又0<φ<,所以φ=.
6226π
答案: 6
8.某城市一年中12个月的月平均气温y与月份x的关系可近似地用函数y=a+
Acos??π?6
x-
?(x=1,2,3,…,12)来表示.已知6月份的月平均气温最高,为28 °C,12??
?π?6
月份的月平均气温最低,为18 °C,则10月份的月平均气温为________ °C.
解析:根据题意得28=a+A,18=a+Acos?所以函数y=23+5cos?=20.5.
答案:20.5
三、解答题(每小题10分,共20分)
9.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. 解析:(1)设振幅为A,则2A=20 cm, 所以A=10 cm.
设周期为T,则=0.5 s,所以T=1 s,所以f=1 Hz.
2
(2)振子在1 s内通过的距离为4A,故在5 s内通过的路程s=5×4A=20A=20×10=200(cm).
5 s末物体处在B点,所以它的位移为0 cm.
- 10 -
-
?=a-A,解得a=23,A=5,??
-
?π?6
x-
?,?π
得y=23+5cos??令x=10,
??6?=23+5cos2π
?3?
Tπ
10.交流电的电压E(单位:V)与时间t(单位:s)的关系可用E=2203sin (100πt+)6来表示,求:
(1)开始时电压;
(2)电压值重复出现一次的时间间隔; (3)电压的最大值和第一次获得最大值的时间. 解析:(1)当t=0时,E=1103(V), 即开始时的电压为1103V.
2π1
(2)T==(s),即时间间隔为0.02 s.
100π50(3)电压的最大值为2203V,
ππ1
当100πt+=,即t= s时第一次取得最大值.
62300
[能力提升](20分钟,40分)
11.为了研究钟表与三角函数的关系,建立如图所示的坐标系,设秒针位置为P(x,y).若初始位置为P0?
?31?
,?,当秒针从P0(注:此时t=0)开始走时,点P的纵坐标y与时间t的函?22?
数解析式可以是( )
π?π??π?π
A.y=sin?t+? B.y=sin?-t-?
6?6??30?60π?π??π?π
C.y=sin?-t+? D.y=sin?-t-?
6?3??30?30
2ππ
解析:由题意知,函数的周期为T=60,∴|ω|==.
6030
?π
设函数解析式为y=sin?±t+φ
?30
∵初始位置为P0??. ??
11?31?
,?,∴t=0时,y=,∴sinφ=,
22?22?
π?π?π
∴φ可取,∴函数解析式可以是y=sin?±t+?.又由秒针顺时针转动可知,y的
6?6?30π??π
值从t=0开始要先逐渐减小,故y=sin?-t+?,故选C.
6??30
答案:C
12.一半径为6米的水轮如图,水轮圆心O距离水面3米,已知水轮每分钟转动4圈,
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水轮上点P从水中浮现时开始到其第一次达到最高点的用时为________秒.
解析:过O作水平面的垂线,垂足为Q,如图所示
由已知可得OQ=3,OP=6, 1
则cos∠POQ=,即∠POQ=60°,
2
1
则水轮上点P从水中浮现时开始到其第一次达到最高点要旋转120°,即个周期,
3又由水轮每分钟转动4圈,可知周期是15秒,
故水轮上点P从水中浮现时开始到第一次达到最高点的用时为5秒. 答案:5
13.心脏跳动时,血压在增加或减少,血压的最大值、最小值分别称为收缩压、舒张压,血压计上的读数就是收缩压、舒张压,读数120/80 mmHg为标准值,设某人的血压满足方程式P(t)=115+25sin(160πt),其中P(t)为血压(mmHg),t为时间(min),试回答下列问题:
(1)求函数P(t)的周期; (2)求此人每分钟心跳的次数; (3)画出函数P(t)的草图;
(4)求出此人的血压在血压计上的读数,并与标准值进行比较.
2π2π1
解析:(1)由于ω=160π代入周期公式T=,可得T==(min),
ω160π801
所以函数P(t)的周期为min. 80
1
(2)函数P(t)的频率f==80(次/分),即此人每分钟心跳的次数为80.
T(3)列表:
t/min P(t)/mmHg 0 115 1 320140 1 160115 3 32090 1 80115 描点、连线并左右扩展得到函数P(t)的简图如图所示.
(4)此人的收缩压为115+25=140(mmHg),舒张压为115-25=90(mmHg),与标准值120/80 mmHg相比较,此人血压偏高.
14.某帆板集训队在一海滨区域进行集训,该海滨区域的海浪高度y(米)随着时间
t(0≤t≤24,单位:时)呈周期性变化,每天t时刻的浪高数据的平均值如下表:
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