11.6三角函数模型的简单应用解析

1.6三角函数模型的简单应用y=sinxy=sin(x+

)横坐标缩短

>1(伸长0<<1)到原来的1/

倍y=sin(

x+

)纵坐标伸长A>1(缩短0<A<1)到原来的A倍y=Asin(

x+

)y=sinxy=Asin(

x+

)复习向左

>0(向右

<0)方法1:按先平移后变周期的顺序变换平移|

|个单位纵坐标不变横坐标不变y=sinx横坐标缩短

>1(伸长0<<1)到原来的1/

倍y=sin

x纵坐标伸长A>1(缩短0<A<1)到原来的A倍y=Asin(

x+

)y=sinxy=Asin(

x+

)纵坐标不变横坐标不变方法2:按先变周期后平移顺序变换向左

>0(向右

<0)平移|

|/

个单位复习.)0,0()sin(函数的解析式个的图象的一部分，求这下图所示的曲线是>>+=wjwAxAy复习(2)代点法.(1)相位法；A由图象的振幅决定；

由图象的周期决定；求

常用的两种方法：选择的点要认清其属“五点法”中的哪一位置点，并能正确代人列式，求得.“第一点”为：“第二点”为：“第三点”为：“第四点”为：“第五点”为：复习函数的部分图象如图所示，则=

，

=

.练习：例1如图,某地一天从6～14时的温度变化曲线近似满足函数y=Asin(ωx+φ)+b(1)求这一天6～14时的最大温差;(2)写出这段曲线的函数解析式.61014y

T/℃xt/h102030O探究一：根据图象建立三角函数关系思考1：这一天6～14时的最大温差是多少？30°—10°=20°思考2：函数式中A、b的值分别是多少？A=10,b=20.思考3：如何确定函数式中和的值?思考4：这段曲线对应的函数是什么？61014y

T/℃xt/h102030O解:(1)最大温差是20℃(2)从6～14时的图象是函数y=Asin(ωx+φ)+b的半个周期的图象61014y

T/℃xt/h102030O将x=6,y=10代入上式,解得所求出的函数模型只能近似刻画这天某个时段温度变化,因此应当特别注意自变量的变化范围所以题型总结：也可以利用点对应的相位来求．例2画出函数y=|sinx|的图象并观察其周期.xy-11Oy=|sinx|解周期为π验证:|sin(x+π)|=|-sinx|=|sinx|

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.

δφθφ-δ太阳光例3如图,设地球表面某地正午太阳高度角为θ,δ为此时太阳直射纬度,φ为该地的纬度值,那么这三个量之间的关系是θ=90°-|φ-δ|.当地夏半年δ取正值,冬半年δ负值.

如果在北京地区(纬度数约为北纬40°)的一幢高为h0的楼房北面盖一新楼,要使新楼一层正午的太阳全年不被前面的楼房遮挡,两

楼的距离不应小于多少?探究二：建立三角函数模型求临界值

背景知识介绍太阳光地心南半球M(地球表面某地M处)那么这三个量之间的关系是:太阳光直射南半球太阳光地心例3、如果在北京地区（纬度数是北纬40o）的一幢高为ho的楼房北面盖一新楼，要使新楼一层正午的太阳全年不被前面的楼房遮挡，两楼的距离不应小于多少？分析：根据地理知识，能够被太阳直射到的地区为——南，北回归线之间的地带。画出图形如下，由画图易知ABCh0分析：太阳高度角、楼高h0与此时楼房在地面的投影长h之间的有如下关系：h0=htan

hCBA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，直射南回归线时物体的影子最长.考虑太阳直射南回归线南回归线北回归线赤道解:取太阳直射南回归线的情况考虑,此时太阳直射纬度为-23°26′,依题意两楼的间距应不小于MC.根据太阳高度角的定义,有即在盖楼时,为使后楼不被前楼遮挡,要留出相当于楼高两倍的间距例4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,靠近码头;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:时刻水深/米时刻水深/米时刻水深/米0:005.09:002.518:005.03:007.512:005.021:002.56:005.015:007.524:005.0探究三：根据相关数据进行三角函数拟合

(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).(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?(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,那么该船在什么时间必须停止卸货,将船驶向较深的水域?思考1：观察表格中的数据，每天水深的变化具有什么规律性？呈周期性变化规律.5.02.55.07.55.02.55.07.55.0水深/米24211815129630时刻思考2：设想水深y是时间x的函数，作出表中的数据对应的散点图，你认为可以用哪个类型的函数来拟合这些数据？y5.02.55.07.55.02.55.07.55.0水深/米24211815129630时刻思考3:

用一条光滑曲线连结这些点，得到一个函数图象，该图象对应的函数解析式可以是哪种形式？3xy考4：用函数来刻画水深和时间之间的对应关系，如何确定解析式中的参数值？xy:(1)以时间为横坐标,水深为纵坐标,在直角坐标系中画出散点图3691215182124Oxy64

2根据图象,可以考虑用函数y=Asin(

x+

)+h刻画水深与题意之间的对应关系.A=2.5,h=5,T=12,=0所以,港口的水深与时间的关系可用近似描述.思考5：这个港口的水深与时间的关系可用函数近似描述，你能根据这个函数模型，求出各整点时水深的近似值吗？（精确到0.001）3.7542.8352.5002.8353.7545.000水深23：0022：0021：0020：0019：0018：00时刻6.2507.1657.5007.1656.2505.000水深17：0016：0015：0014：0013：0012：00时刻3.7542.8352.5002.8353.7545.000水深11：0010：009：008：007：006：00时刻6.2507.1657.5007.1656.2505.000水深5：004：003：002：001：000：00时刻思考6：一条货船的吃水深度（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？ABCDoxy246851015时刻0:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:00水深5.0006.2507.1657.57.1656.2505.0003.7542.8352.5002.8353.754时刻12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00水深5.0006.2507.1657.57.1656.2505.0003.7542.8352.5002.8353.754由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y≥5.5时就可以进港.由计算器可得SHIFTsin-1MODEMODE20.2=0.20135792≈0.2014ABCDy=5.5yOx510152468因此,货船可以在0时30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.思考7：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，那么该船在什么时间必须停止卸货，将船驶向较深的水域？y=-0.3x+6.126x81012y4o2468货船最好在6.5时之前停止卸货，将船驶向较深的水域.思考8：右图中，设点P(x0，y0)，有人认为，由于P点是两个图象的交点，说明在x0时，货船的安全水深正好与港口水深相等，因此在这时停止卸货将船驶向较深水域就可以了，你认为对吗？26x81012y4y=-0.3x+6.1o2468P.O246810xy8642P(3)设在时刻x货船的安全水深为y,那么y=5.5-0.3(x-2)(x≥2).在同一坐标系内作出这两个函数,可以看到在6～7时之间两个函数图象有一个交点.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.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,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。具体的，我们可以利用搜集到的数据，作出相应的“散点图”，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题。课堂练习课本74页练习1,3解决实际问