三角函数模型的简单应用三角函数模型的简单应用)sin(xAy振幅初相(x=0时的相位)相位2:T周期1:2fT频率例1.如图:点O为作简谐运动的物体的平衡位置,取向右的方向为物体位移的正方向,若已知振幅为3cm,周期为3s,且物体向右运动到距离平衡位置最远时开始计时
(1)求物体对平衡位置的位移x(cm)和时间t(s)之间的函数关系;(2)求物体在t=5s时的位置
POQ例2.如图:一个半径为3m的水轮,水轮圆心O恰在水面上,已知水轮每分钟转动4圈,水轮上点P在下列位置开始计时
(1)将点P距离水面的高度z(m)表示为时间t(s)的函数;(2)点P第一次达到最高点大约需要多长时间
P0(A)点P在A点时开始计时;(B)点P在B点时开始计时;(C)点P在C点时开始计时;(D)点P在D点时开始计时
P解:不妨设水轮沿逆时针方向旋转,如图建立平面直角坐标系
设是以Ox为始边,OP0为终边的角
)20(由OP在ts内所转过的角为tt152)6024(可知,以Ox为始边,OP为终边的角为,t152故P点的纵坐标为,则)152sin(3t)
)(sin(201523tzP(A)点P在A点时开始计时,0))(sin(01523ttz则所求函数关系式为令,得,则,31523)sin(tz1152)sin(t)(Zkkt22152故,)(Zkkt15415所以,当k=0时,t=
故点P第一次到达最高点需要s415415108642-2-4-65101520A(B)点P在B点时开始计时,2))(cos()sin(0152321523tttz令,得,则,31523)cos(tz1152)cos(t)(Zkkt2152故,)(Zkkt15所以,当k=0