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汐.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某天时间与水深(单位:米)的关系表:
时刻 | 0:00 | 3:00 | 6:00 | 9:00 | 12:00 | 15:00 | 18:00 | 21:00 | 24:00 |
水深 | 10.0 | 13.0 | 9.9 | 7.0 | 10.0 | 13.0 | 10.1 | 7.0 | 10.0 |
(1)请用一个函数近似地描述这个港口的水深y与时间t的函数关系;
(2)一般情况下,船舶航行时,船底离海底的距离为5米或5米以上认为是安全的(船舶停靠时,船底只要不碰海底即可).某船吃水深度(船底离地面的距离)为6.5米.
①如果该船是旅游船,1:00进港,希望在同一天内安全出港,它至多能在港内停留多长时间(忽略进出港所需时间)?
②如果该船是货船,在2:00开始卸货,吃水深度以每小时0.5米的速度减少,由于台风等天气原因该船必须在10:00之前离开该港口,为了使卸下的货物尽可能多而且能安全驶离该港口,那么该船在什么整点时刻必须停止卸货(忽略出港所需时间)?
【答案】(1)
(2)①16个小时②为了安全,货船在整点时刻6时必须停止御货
【解析】
(1)根据函数图像的最大值与最小值求出A,h,周期与
,再由周期求出
,即可求得解析式;(2) ①由题意得,
时就可以进出港,即
,解不等式得
,又
,求出t的范围,分析出离港时间即可得解;②由题意得
,画出两函数的图像,由
且
知船在整点时刻6时必须停止御货.
解析(1)以时间为横坐标,水深为纵坐标,在平面直角坐标系中画出散点图.如图.
![]()
根据图象,可考虑用函数
刻画水深与时间之间的对应关系.
由数据和散点图可以得出
,
,
,
.
由
,得
,
所以这个港口水深y与时间t的关系可用
近似描述.
(2)①由题意得,
时就可以进出港,令
得
,所以
,解得
,
又
,∴
或
.
由于该船1:00进港,所以可以17:00离港,
又在1:00到17:00这段时间内,水深最浅时为9:00,且该时刻水深为7米,大于6.5米,
所以在同一天安全出港,在港内停留的最长时间是16个小时.
②设在x时刻货船航行的安全水深为y,那么
.
在同一坐标系下画出
与
的图象.
![]()
设
,
由
且
知,为了安全,货船在整点时刻6时必须停止御货.