题目内容

某实验室某一天的温度(单位:°C)随时间t(单位:h)的变化近似满足函数关系:f(t)=9-
3
cos
π
12
t-sin
π
12
t,t∈[0,24).
(1)求实验室这一天里,温度降低的时间段;
(2)若要求实验室温度不高于10°C,则在哪段时间实验室需要降温?
考点:两角和与差的正弦函数
专题:计算题,应用题,三角函数的求值
分析:(1)利用两角和差的正弦公式化简函数解析式为f(t)=9-2sin(
π
12
t+
π
3
),t∈[0,24),利用正弦函数的单调减区间,即可得到;
(2)由题意可得,令f(t)≤10时,不需要降温,运用正弦函数的性质,解出t,再求补集即可得到.
解答: 解:(1)f(t)=9-
3
cos
π
12
t-sin
π
12
t,t∈[0,24),
则f(t)=9-2(
3
2
cos
π
12
t+
1
2
sin
π
12
t

=9-2sin(
π
12
t+
π
3
),
令2kπ+
π
2
π
12
t+
π
3
2kπ+
2
,解得24k+2≤t≤24k+14,k为整数,
由于t∈[0,24),则k=0,即得2≤t≤14.
则有实验室这一天里,温度降低的时间段为[2,14];
(2)令f(t)≤10,则9-2sin(
π
12
t+
π
3
)≤10,
即有sin(
π
12
t+
π
3
≥-
1
2

则-
π
6
+2kπ
π
12
t+
π
3
6
+2kπ

解得24k-6≤t≤24k+10,k为整数,
由于t∈[0,24),则得到0≤t≤10或18≤t<24,
故在10<t<18,实验室需要降温.
点评:本题主要考查函数y=Asin(ωx+φ)的图象特征,两角和差的正弦公式,正弦函数的定义域和值域,三角不等式的解法,属于中档题.
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