问题
解答题
某港口水的深度 y(米)是时间t(0≤t≤24,单位:时)的函数,记作y=f(t),下面是某日水深的数据:
(Ⅰ)试根据以上数据,求出函数y=f(t)的近似表达式; (Ⅱ)一般情况下,船舶航行时,船底离海底的距离为5米或5米以上时认为是安全的(船舶停靠时,船底只需不碰海底即可),某船吃水深度(船底离水面的距离)为6.5米.如果该船希望在同一天内安全进出港,请问,它至多能在港内停留多长时间(忽略进出港所需的时间). |
答案
(Ⅰ)由已知数据,易知函数y=f(t)的周期T=12,则ω=
=2π 12
.π 6
再由
,得振幅A=3,b=10,A+b=13 -A+b=7
∴y=3sin
+10(0≤t≤24);πt 6
(Ⅱ)由题意,该船进出港时,水深应不小于5+6.5=11.5(米)
∴3sin
+10≥11.5πt 6
∴sin
≥πt 6
,解得,2kπ+1 2
≤π 6
t≤2kπ+π 6
(k∈Z),所以12k+1≤t≤12k+5(k∈Z),5π 6
在同一天内,取k=0或1,
∴1≤t≤5或13≤t≤17,
∴该船最早能在凌晨1时进港,下午17时出港,在港口内最多停留16个小时.