1.6三角函數模型的簡單應用---潮汐問題
(師生一起分析)用數學的眼光看,這里研究的是一個怎樣的數學問題?水深 米 得出 ,即 , (師生齊分析)解三角不等式 的方法 令 學生活動:操作計算器計算 , 結合電腦呈現圖象 發現:在[0,24]范圍內,方程 的解一共有4個,從小到大依次記為: 那么其他三個值如何求得呢?(學生思考) 得到了4個交點的橫坐標值后,結合圖象說說貨船應該選擇什么時間進港?什么時間出港呢? (學生討論,交流)可能結果:【生1】貨船可以在0時30分鐘左右進港,早晨5時30分鐘左右出港;或者是中午12時30分鐘左右進港,在傍晚17時30分鐘左右出港。 【生2】貨船可以在0時30分鐘左右進港,可以選擇早晨5時30分,中午12時30分,或者傍晚17時30分左右出港。…… (學生討論,最后確定方案1為安全方案,因為當實際水深小于安全深度時,貨船盡管沒有行駛,但是擱淺后船身完全可以餡入淤泥,即使后來水位上漲,也很可能船身不再上浮) 剛才整個過程,貨船在進港,在港口停留,到后來離開港口,貨船的吃深深度一直沒有改變,也就是說貨船的安全深度一直沒有改變,但是實際情況往往是貨船載滿貨物進港,在港口卸貨,在卸貨的過程中,由物理學的知識我們知道,隨著船身自身重量的減小,船身會上浮,這樣一來當兩者都在改變的時候,我們又該如何選擇進出港時間呢?請看下面問題:問題探究3:在探究2條件中,若該船在2:00開始卸貨,吃水深度以每小時0.3米的速度減少,那么該船在什么時間必須停止卸貨,將船駛向較深的水域? (學生討論)安全即需要:實際水深 安全水深,即: , 討論求解方法:用代數的方法?幾何的角度?(電腦作圖并呈現) 通過圖象可以看出,當快要到p時刻的時候,貨船就要停止卸貨,駛向深水區。那么p點的坐標如何求得呢?(學生思考,討論,交流)求 p點橫坐標即解方程 數形結合,二分法求近似解: 由圖得點p點橫坐標在[6,7],故我們只需要算出6,6.5,7三個時刻的安全水深與實際水深的數值表就可以回答上面的問題。時間
實際水深
安全水深
是否安全
6.0
5米
4.3米
安全
6.5
4.2米
4.1米
較安全
7.0
3.8米
4.0米
危險 貨船應該在6時30分左右駛離港口。(可能有的同學有些異議,可以討論) 從這這個問題可以看出,如果有時候時間控制不當,貨船在卸貨的過程中,就會出現貨還沒有卸完,不得已要暫時駛離港口,進入深水區,等水位上漲后在駛回來。這樣對公司來說就會造成才力、物力上的巨大浪費?那該怎么來做呢? (學生討論) 可以加快卸貨速度,也就是加快安全深度下降速度。 問題探究4:若船的吃水深度為4米,安全間隙為1.5米,該船在2:00開始卸貨,貨物卸空后吃水深度為2米,為了保證進入碼頭后一次性卸空貨物,又能安全駛離碼頭,那么每小時吃水深度至少要以多少速度減少?---探究3的變式(學生課后探究) 3.課時小結,認識深化