格物学 第五章 三角函数5.7 三角函数的应用

三角函数在几何、实际生活中的圆周运动问题中的应用-5.7 三角函数的应用知识点回顾基础选择题自测题答案-江苏省等高一数学必修,平均正确率84.0%

2025-05-26
三角函数在几何、实际生活中的圆周运动问题中的应用-5.7 三角函数的应用知识点回顾基础选择题自测题答案-江苏省等高一数学必修,平均正确率84.0%
1、['三角函数在几何、实际生活中的圆周运动问题中的应用', '正弦(型)函数的单调性', '正弦(型)函数的定义域和值域']

正确率40.0%石景山游乐园“梦想之星”摩天轮采用国内首创的横梁中轴结构,风格现代简约.“梦想之星”摩天轮直径$${{8}{8}}$$米,总高约$${{1}{0}{0}}$$米,匀速旋转一周时间为$${{1}{8}}$$分钟,配有$${{4}{2}}$$个球形全透视$${{3}{6}{0}}$$度全景座舱.如果不考虑座舱高度等其他因素,游客从离地面最近的位置进入座舱,旋转一周后出舱.甲、乙两名同学通过即时交流工具发现,他们两人进入各自座舱的时间相差$${{6}}$$分钟,则这两名同学在摩天轮上游玩的过程中,他们所在的高度之和的最大值约为(

C

A.$${{7}{8}}$$米

B.$${{1}{1}{2}}$$米

C.$${{1}{5}{6}}$$米

D.$${{1}{8}{8}}$$米

8、['圆的一般方程', '三角函数在几何、实际生活中的圆周运动问题中的应用']

正确率40.0%若实数$${{x}{,}{y}}$$满足$$x^{2}+y^{2}-2 x+2 \sqrt{3} y+3=0$$,则$${{x}{−}{\sqrt {3}}{y}}$$的取值范围是(

C

A.$$[ 2, ~+\infty)$$

B.$$( 2, ~ 6 )$$

C.$$[ 2, ~ 6 ]$$

D.$$[-4, ~ 0 ]$$

9、['三角函数在几何、实际生活中的圆周运动问题中的应用']

正确率60.0%设甲$${、}$$乙两楼相距$${{1}{0}{m}}$$,从乙楼底望甲楼顶的仰角为$${{6}{0}^{∘}}$$,从甲楼顶望乙楼顶的俯角为$${{3}{0}^{∘}}$$,则甲$${、}$$乙两楼的高分别是(

D

A.$${\frac{1 0 \sqrt{3}} {3}} m, ~ {\frac{4 0} {3}} \sqrt{3}$$$${{m}}$$

B.$${{1}{0}{\sqrt {3}}}$$$${{m}{,}{{2}{0}}{\sqrt {3}}}$$$${{m}}$$

C.$$1 0 ~ ( \sqrt{3}-\sqrt{2} )$$$${{m}{,}{{2}{0}}{\sqrt {3}}}$$$${{m}}$$

D.$${{1}{0}{\sqrt {3}}}$$$$m, ~ {\frac{4 0} {3}} \sqrt{3}$$$${{m}}$$

1. 摩天轮高度之和的最大值问题解析:

摩天轮直径88米,半径44米,总高100米,最低点高度为$$100 - 44 = 56$$米。匀速旋转一周18分钟,角速度为$$\frac{2\pi}{18} = \frac{\pi}{9}$$弧度/分钟。

设甲进入座舱时间为$$t=0$$,高度随时间变化为$$h_1(t) = 56 + 44\sin\left(\frac{\pi}{9}t\right)$$。

乙进入座舱时间相差6分钟,其高度为$$h_2(t) = 56 + 44\sin\left(\frac{\pi}{9}(t+6)\right)$$。

高度之和为: $$H(t) = h_1(t) + h_2(t) = 112 + 44\left[\sin\left(\frac{\pi}{9}t\right) + \sin\left(\frac{\pi}{9}t + \frac{2\pi}{3}\right)\right]$$

利用正弦和公式化简: $$H(t) = 112 + 88\sin\left(\frac{\pi}{9}t + \frac{\pi}{3}\right)\cos\left(\frac{\pi}{3}\right) = 112 + 44\sqrt{3}\sin\left(\frac{\pi}{9}t + \frac{\pi}{3}\right)$$

最大值出现在正弦值为1时: $$H_{max} = 112 + 44\sqrt{3} \approx 112 + 76.21 = 188.21$$米,最接近选项D的188米。

正确答案:$$D$$

8. 实数$$x,y$$的取值范围问题解析:

将方程整理为标准圆方程: $$x^2 + y^2 - 2x + 2\sqrt{3}y + 3 = 0$$ $$(x-1)^2 + (y+\sqrt{3})^2 = 1$$

设$$x = 1 + \cos\theta$$,$$y = -\sqrt{3} + \sin\theta$$。

目标表达式: $$x - \sqrt{3}y = 1 + \cos\theta - \sqrt{3}(-\sqrt{3} + \sin\theta) = 4 + \cos\theta - \sqrt{3}\sin\theta$$

利用三角函数的幅值公式: $$\cos\theta - \sqrt{3}\sin\theta = 2\cos\left(\theta + \frac{\pi}{3}\right)$$

取值范围为: $$4 + 2\cos\left(\theta + \frac{\pi}{3}\right) \in [2,6]$$

正确答案:$$C$$

9. 甲乙两楼高度问题解析:

设甲楼高$$h_1$$,乙楼高$$h_2$$。

从乙楼底望甲楼顶仰角60°: $$\tan60° = \frac{h_1}{10} \Rightarrow h_1 = 10\sqrt{3}$$米

从甲楼顶望乙楼顶俯角30°: $$\tan30° = \frac{h_1 - h_2}{10} \Rightarrow \frac{10\sqrt{3} - h_2}{10} = \frac{1}{\sqrt{3}}$$

解得: $$h_2 = 10\sqrt{3} - \frac{10}{\sqrt{3}} = \frac{30 - 10}{3}\sqrt{3} = \frac{20\sqrt{3}}{3}$$

但选项中最接近的是D选项的$$\frac{40}{3}\sqrt{3}$$米(可能是题目描述差异)。

根据标准计算,正确答案应为$$10\sqrt{3}$$米和$$\frac{20\sqrt{3}}{3}$$米,但选项中最合理的是D。

正确答案:$$D$$

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