人教高中數學(xué)A版必修一《三角函數的應用》三角函數PPT教學(xué)課件(第2課時(shí)),共23頁(yè)。
整體感知
問(wèn)題1 勻速圓周運動(dòng)、簡(jiǎn)諧運動(dòng)和交變電流都是理想化的運動(dòng)變化現象,可以用三角函數模型準確地描述它們的運動(dòng)變化規律,其中分別是通過(guò)什么方法構建得到其中的函數模型?
答案:勻速圓周運動(dòng)是依據三角函數定義,直接推理得出變量之間的關(guān)系,得到函數模型;簡(jiǎn)諧運動(dòng)和交變電流是通過(guò)收集數據——畫(huà)散點(diǎn)圖——選擇函數模型——求解函數模型的方法建立函數模型.
在現實(shí)生活中還有大量運動(dòng)變化現象,僅在一定范圍內呈現出近似于周期變化的特點(diǎn),這些現象也可以借助三角函數近似的描述.
新知探究
1.問(wèn)題研究1——氣溫變化
例1 如圖,某地一天從6~14時(shí)的溫度變化曲線(xiàn)近似滿(mǎn)足函數y=Asin(ωx+φ)+b.
(1)求這一天6~14時(shí)的最大溫差;
(2)寫(xiě)出這段曲線(xiàn)的函數解析式.
問(wèn)題2 如何根據溫度變化曲線(xiàn)得到這一天6~14時(shí)的最大溫差?
答案:曲線(xiàn)在自變量為6~14時(shí),圖形中的最高點(diǎn)的縱坐標減去最低點(diǎn)的縱坐標就是這一天6~14時(shí)的最大溫差,觀(guān)察圖形得出這段時(shí)間的最大溫差為20°C.
2.求解模型
問(wèn)題3 如何根據圖象求溫度隨時(shí)間的變化滿(mǎn)足的函數關(guān)系y=Asin(ωx+φ)+b中A,ω,φ,b的值?為什么?
追問(wèn) 例1中A與ω的正負未知,那么所求的函數解析式是不是不唯一?(經(jīng)過(guò)分類(lèi)討論,完成例1解答后回答這個(gè)問(wèn)題)
3.問(wèn)題研究2——港口水深
例2 海水受日月的引力,在一定時(shí)候發(fā)生漲落的現象叫潮.一般地,早潮叫潮,晚潮叫汐.在通常的情況下,船在漲潮時(shí)駛進(jìn)航道,靠近碼頭;卸貨后,在落潮時(shí)返回海洋.下表是某港口某天的時(shí)刻與水深關(guān)系的預報.
(1)選用一個(gè)函數來(lái)近似描述這個(gè)港口的水深與時(shí)間的函數關(guān)系,給出整點(diǎn)時(shí)的水深的近似值(精確到0.001m).
(2)一條貨船的吃水深度(船底與水面的距離)為4m,安全條例規定至少要有1.5m的安全間隙(船底與海底的距離),該船何時(shí)能進(jìn)入港口?在港口能呆多久?
(3)若船的吃水深度為4m,安全間隙為1.5m,該船在兩點(diǎn)開(kāi)始卸貨,吃水深度以0.3m/h的速度減少,那么該船在什么時(shí)間必修停止卸貨,將船駛向較深的水域?
4.建模解模
問(wèn)題4 我們知道數學(xué)建模的過(guò)程是:畫(huà)散點(diǎn)圖——選擇函數模型——求解函數模型,你能依據這個(gè)過(guò)程求出水深與時(shí)間符合的函數解析式嗎?請寫(xiě)出解答過(guò)程并進(jìn)而完成例2(1)的解答.
解:(1)以時(shí)間x(單位:h)為橫坐標,水深y(單位:m)為縱坐標,在直角坐標系中畫(huà)出散點(diǎn)圖(如圖).
根據圖象,可以考慮用函數y=Asin(ωx+φ)+h刻畫(huà)水深與時(shí)間之間的對應關(guān)系.從數據和圖象可以得出:
A=2.5,h=5,T=12.4,φ=0;
5.模型應用
問(wèn)題5 例2(2)中,貨船需要的安全深度是多少?轉化為數學(xué)問(wèn)題,就是在函數的解析式中,哪個(gè)變量需要滿(mǎn)足什么條件,該船就可以進(jìn)入港口?從圖象上看呢?
答案:貨船需要的安全水深為4+1.5=5.5m.
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