题目内容
【题目】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 | 2:00 | 5:00 | 8:00 | 11:00 | 14:00 | 17:00 | 20:00 | 23:00 |
水深(米) | 7.5 | 5.0 | 2.5 | 5.0 | 7.5 | 5.0 | 2.5 | 5.0 |
经长期观测,这个港口的水深与时间的关系,可近似用函数f(t)=Asin(ωt+)+b来描述.
(1)根据以上数据,求出函数f(t)=Asin(ωt+)+b的表达式;
(2)一条货船的吃水深度(船底与水面的距离)为4.25米,安全条例规定至少要有2米的安全间隙(船底与洋底的距离),该船在一天内(0:00~24:00)何时能进入港口然后离开港口?每次在港口能停留多久?
【答案】(1)
(2)货船可以在0时进港,早晨4时出港;或在中午12时进港,下午16时出港,每次可以在港口停留4小时左右.
【解析】
(1)由已知,,T=12,从而求出,由此能求出函数f(t)=Asin(ωt+)+b的表达式.
(2)货船需要的安全水深为4.25+2=6.25米,当f(t)≥6.25时就可以进港,由此能求出货船可以在0时进港,早晨4时出港;或在中午12时进港,下午16时出港,每次可以在港口停留4小时左右.
解:(1)由表格知fmax=7.5,fmin=2.5,
,
T=12,∴,
即
当t=2时,,解得,
又,∴
∴.
(2)货船需要的安全水深为4.25+2=6.25米,
∴当f(t)≥6.25时就可以进港.
令,得
∴,
解得12k≤t≤4+12k,
又t∈[0,24),故k=0时,t∈[0,4];k=1时,t∈[12,16]
即货船可以在0时进港,早晨4时出港;或在中午12时进港,下午16时出港,每次可以在港口停留4小时左右.