某地一天的温度(单位:°C)随时间t(单位:小时)的变化近似满足函数关系:f(t)=24-4sinωt-43cosωt,t∈[0,24],且早上8时的温度为24°C,ω∈(0,π8).(1)求函数的解析式,并判断这一
某地一天的温度(单位:°C)随时间t(单位:小时)的变化近似满足函数关系:f(t)=24-4sinωt-4cosωt,t∈[0,24],且早上8时的温度为24°C,ω∈(0,).
(1)求函数的解析式,并判断这一天的最高温度是多少?出现在何时?
(2)当地有一通宵营业的超市,我节省开支,跪在在环境温度超过28°C时,开启中央空调降温,否则关闭中央空调,问中央空调应在何时开启?何时关闭?
答案和解析
(本小题满分12分)
(1)依题意
f(t)=24-4sinωt-4cosωt=24-8sin(ωt+)…(2分)
因为早上8时的温度为24°C,即f(8)=24,
sin(8ω+)=0⇒8ω+=kπ⇒ω=(k-)π (k∈Z)…(3分)
∵ω∈(0,),故取k=1,ω=,
所求函数解析式为f(t)=24-8sin(t+), t∈(0,24].…(5分)
由sin(t+)=-1,t+∈(,),可知t+=⇒t=14,
即这一天在14时也就是下午2时出现最高温度,最高温度是32°C.…(7分)
(2)依题意:令24-8sin(t+)=28,可得sin(t+)=-…(9分)
∵t+∈(,),∴t+=或t+=,
即t=10或t=18,…(11分)
故中央空调应在上午10时开启,下午18时(即下午6时)关闭…(12分)
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