2023-2024學年高一【數(shù)學(人教A版)】三角函數(shù)應用-課件

三角函數(shù)的應用(一)問題１某個彈簧振子(簡稱振子)在完成一次全振動的過程中，時間t(單位:s)與位移y(單位:mm)之間的對應數(shù)據如下表所示．試根據這些數(shù)據確定這個振子的位移關于時間的函數(shù)解析式．振子的振動具有循環(huán)往復的特點，由振子振動的物理學原理可知，其位移y隨時間t的變化規(guī)律可以用函數(shù)y=Asin(ωt+φ

)來刻畫．根據已知數(shù)據作出散點圖，如下圖所示．所以振子位移關于時間的函數(shù)解析式為由數(shù)據表和散點圖可知，振子振動時位移的最大值為20mm，因此A＝20；

現(xiàn)實生活中存在大量類似彈簧振子的運動，如鐘擺的擺動，水中浮標的上下浮動，琴弦的振動，等等．這些都是物體在某一中心位置附近循環(huán)往復的運動．在物理學中，把物體受到的力(總是指向平衡位置)正比于它離開平衡位置的距離的運動稱為“簡諧運動”．在適當?shù)闹苯亲鴺讼迪?，簡諧運動可以用函數(shù)y=Asin(ωx+φ),x∈[0，＋∞)表示，其中A＞0，

ω＞0．描述簡諧運動的物理量，如振幅、周期和頻率等都與這個解析式中的常數(shù)有關：簡諧運動可以用函數(shù)表示為：y=Asin(ωx+φ),x∈[0,＋∞)

,其中A＞0,ω＞0.

A就是這個簡諧運動的振幅，它是做簡諧運動的物體離開平衡位置的最大距離；

ωx+φ稱為相位；x＝０時的相位φ

稱為初相．反思感悟若y＝Asin(ωx＋φ)是一個簡諧運動的解析式，則A>0，ω>0，若A，ω不滿足條件，則利用誘導公式變形，使之滿足，再根據概念求值.3πx－π跟蹤訓2.彈簧振子的振幅為2cm，在6s內振子通過的路程是32cm，由此可知該振子振動的A.頻率為1.5Hz B.周期為1.5sC.周期為6s D.頻率為6Hz√三角函數(shù)在物理中的應用

二反思感悟處理物理學問題的策略(1)常涉及的物理學問題有單擺、光波、電流、機械波等，其共同的特點是具有周期性.(2)明確物理概念的意義，此類問題往往涉及諸如頻率、振幅等概念，因此要熟知其意義并與對應的三角函數(shù)知識結合解題.已知電流I與時間t的關系為I＝Asin(ωt＋φ).跟蹤訓練3由題圖可知A＝300，∴ω≥300π>942，又ω∈N*，故所求最小正整數(shù)ω＝943.三角函數(shù)“擬合”模型的應用

三例2

海水受日月的引力，在一定的時候發(fā)生漲落的現(xiàn)象叫潮．一般地，早潮叫潮，晚潮叫汐．在通常情況下，船在漲潮時駛進航道，靠近碼頭；卸貨后，在落潮時返回海洋．表5.7-2是某港口某天的時刻與水深關系的預報．時刻水深/m時刻水深/m時刻水深/m0：005.09：182.518：365.03：067.512：245.021：422.56：125.015：307.524：004.0(1)選用一個函數(shù)來近似描述這一天該港口的水深與時間的關系，給出整點時水深的近似數(shù)值（精確到0.001m）由上述關系式易得港口在整點時水深的近似值（表5.7-3）：時刻01234567891011水深/m5.0006.2137.1227.4977.2456.4285.2534.0143.0232.5292.6563.372時刻121314151617181920212223水深/m4.4975.7486.8127.4207.4206.8125.7484.4973.3722.6562.5293.023(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(guī)定至少要有1.5m的安全間隙（船底與洋底的距離），該船這一天何時能進入港口？在港口能呆多久?由計算器可得因此，貨船可以在零時30分左右進港，早晨5時45分左右出港；或在下午13時左右進港，下午18時左右出港．每次可以在港口停留5小時左右．(3)某船的吃水深度為4m，安全間隙為1.5m，該船這一天在2：00開始卸貨，吃水深度以0.3m/h的速度減少，如果這條船停止卸貨后需0.4h才能駛到深水域，那么該船最好在什么時間停止卸貨，將船駛向較深的水域?在同一直角坐標系內畫出這兩個函數(shù)的圖象，可以看到在6～8時之間兩個函數(shù)圖象有一個交點因此為了安全，貨船最好在6.6時之前停止卸貨，將船駛向較深的水域．反思感悟處理曲線擬合與預測問題時，通常需要以下幾個步驟(1)根據原始數(shù)據繪出散點圖.(2)通過觀察散