| 1.8 三角函数的简单应用 题目答案及解析

稿件来源:高途

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必修二

第一章 三角函数

1.8 三角函数的简单应用

随着冬天的到来,越来越多的旅客从全国各地来到“尔滨”赏冰乐雪,今年冰雪大世界以“冰雪同梦,亚洲同心”为主题,一睹冰雕雪雕风采的同时还能体验各中冰上项目,如抽索,大滑梯,摩天轮等.如图所示,某地摩天轮最高点离地面高度$128\;\rm m$,最低点离地面高度$8\;\rm m$,设置若干个座舱,游客从离地面最近的位置进舱,开启后按逆时针匀速旋转,转一周的时间约为$24\;\rm min$,游客甲坐上摩天轮的座舱,开始转动$t\;\rm \min$后距离地面高度为$h\;\rm m$,下列说法正确的是$(\qquad)$

["

摩天轮的轮盘直径为$60\\;\\rm m$

","

$h$关于$t$的函数解析式为$h=60\\sin \\left(\\dfrac{\\pi }{12}t-\\dfrac{\\pi }{2}\\right)+8$

","

$h$关于$t$的函数解析式为$h=60\\cos \\left(\\dfrac{\\pi }{12}t+\\dfrac{3\\pi }{2}\\right)+68$

","

在游客乘坐一周的过程中,游客有$16\\;\\rm min$时间距地面高度超过$38\\;\\rm m$

"]
[["D"]]

对于$\rm A$

$\because $ 摩天轮最高点离地面高度$128\;\rm m$,最低点离地面高度$8\;\rm m$

$\therefore $ 摩天轮的轮盘直径为$128-8=120\;\rm m$,故$\rm A$错误;

对于$B$,设$h=A\sin (\omega t+\varphi )+B$$\left(\omega \gt 0,\vert \varphi \vert \leqslant \dfrac{\pi }{2}\right)$

$\omega =\dfrac{2\pi }{T}=\dfrac{\pi }{12}$

$t=0$时,则$\sin \varphi =-1$$\varphi =-\dfrac{\pi }{2}$

$\begin{cases}A+B=128\\ -A+B=8\end{cases}$,解得$\begin{cases}A=60\\ B=68\end{cases}$

$\therefore h=60\sin \left(\dfrac{\pi }{12}t-\dfrac{\pi }{2}\right)+68=-60\cos \dfrac{\pi }{12}t+68$$t\in [0,24]$,故$\rm B$$\rm C$错误;

对于$\rm D$$h=60\sin \left(\dfrac{\pi }{12}t-\dfrac{\pi }{2}\right)+68=-60\cos \dfrac{\pi }{12}t+68$$t\in [0,24]$

当距地面高度超过$38\;\rm m$时,即$-60\cos \dfrac{\pi }{12}t+68\gt 38$,即$\cos \dfrac{\pi }{12}t\lt \dfrac{1}{2}$

$\dfrac{\pi }{3}+2k\pi \lt \dfrac{\pi t}{12}\lt \dfrac{5\pi }{3}+2k\pi$$k\in {\bf Z}$

解得$4+24k\lt t\lt 20+24k$$k\in {\bf Z}$

$\because t\in [0,24]$

$\therefore 4\lt t\lt 20$

$\therefore $ 游客有$16\;\rm min$时间距地面高度超过$38\;\rm m$,故$\rm D$正确.

故选:$\rm D$

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