TopStudy

Toán · Lớp 11

10 Bài tập Bài toán thực tiễn liên quan đến hàm số lượng giác (có lời giải)

10 câu · 15 phút · Ngân hàng đề TopStudy. Đáp án và lời giải do TopStudy biên soạn, mở ngay dưới từng câu.

Làm bài

Nội dung đề

Phần I. Trắc nghiệm nhiều lựa chọn

Câu 1

1 điểm
Hằng ngày, mực nước của con kênh lên xuống theo thủy triều. Độ sâu h (mét) của mực nước trong kênh được tính tại thời điểm t (giờ) trong một ngày bởi công thức h(t)=3cos⁡(πt8+π4)+12h(t)=3\cos (\frac{πt}{8}+\frac{π}{4})+12. Mực nước của con kênh cao nhất khi
  1. Đáp án A: t = 13 (giờ);
  2. Đáp án B: t = 14 (giờ);
  3. Đáp án C: t = 15 (giờ);
  4. Đáp án D: t = 16 (giờ).
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: B

Mực nước của con kênh cao nhất khi h đạt giá trị lớn nhất

⇔cos⁡(πt8+π4)=1⇔πt8+π4=k2π (k∈Z)⇔t=16k−2 (k∈Z)\Leftrightarrow \cos (\frac{πt}{8}+\frac{π}{4})=1\Leftrightarrow \frac{πt}{8}+\frac{π}{4}=k2π\ (k\in ℤ)\Leftrightarrow t=16k-2\ (k\in ℤ) (1).

Mặt khác 0 ≤ t ≤ 24, kết hợp với (1) ta được: 18≤k≤138,k∈Z\frac{1}{8}\le k\le \frac{13}{8},k\in ℤ. Do đó k = 1.

Với k = 1 thì t = 14 (giờ).

Vậy mực nước của con kênh cao nhất khi t = 14 giờ.

Câu 2

1 điểm

Một cây cầu có dạng cung OA là một phần của đồ thị hàm số y=4,8sin⁡x9y=4{,}8\sin \frac{x}{9} và được mô tả trong hệ trục tọa độ với đơn vị trục là mét như hình dưới.

Hình minh hoạ

Giả sử chiều rộng của con sông là độ dài đoạn thẳng OA. Chiều rộng đó (làm tròn đến kết quả hàng phần mười) là

  1. Đáp án A: 28,3 m;
  2. Đáp án B: 14,1 m;
  3. Đáp án C: 18,3 m;
  4. Đáp án D: 24,1 m.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: A

Hai vị trí O và A là hai vị trí chân cầu, tại hai vị trí này thì y = 0.

Ta có y = 0 ⇔4,8sin⁡x9=0⇔sin⁡x9=0⇔x9=kπ\Leftrightarrow 4{,}8\sin \frac{x}{9}=0\Leftrightarrow \sin \frac{x}{9}=0\Leftrightarrow \frac{x}{9}=kπ (k ∈ ℤ).

Suy ra x = 9kπ, k ∈ ℤ.

Quan sát đồ thị ta thấy, đồ thị hàm số y=4,8sin⁡x9y=4{,}8\sin \frac{x}{9} cắt trục hoành tại điểm O và A liên tiếp nhau với x ≥ 0.

Xét k = 0, ta có x1_{1} = 0;

Xét k = 1, ta có x2_{2} = 9π.

Mà x1_{1} = 0 nên đây là hoành độ của O, do đó x2_{2} = 9π là hoành độ của điểm A.

Khi đó OA = 9π ≈ 28,3.

Vậy chiều rộng của con sông xấp xỉ 28,3 m.

Câu 3

1 điểm

Trong Địa lí, phép chiếu hình trụ được sử dụng để vẽ một bản đồ phẳng như trong hình vẽ. Trên bản đồ phẳng lấy đường xích đạo làm trục hoành và kinh tuyến 0° làm trục tung. Khi đó tung độ của một điểm có vĩ độ φ° (–90 < φ < 90) được cho bởi hàm số y=20tan⁡(π180φ)y=20\tan (\frac{π}{180}φ) (cm). Sử dụng đồ thị hàm số tan, hãy cho biết những điểm ở vĩ độ nào nằm cách xích đạo không quá 20 cm trên bản đồ.

Hình minh hoạ

  1. Đáp án A: Vĩ độ từ –120° đến 120°;
  2. Đáp án B: Vĩ độ từ –75° đến 75°;
  3. Đáp án C: Vĩ độ từ –45° đến 45°;
  4. Đáp án D: Vĩ độ từ –90° đến 90°.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Đáp án đúng là: C

Vì điểm nằm cách xích đạo không quá 20 cm trên bản đồ nên ta có –20 ≤ y ≤ 20.

Khi đó −20≤20tan⁡(π180φ)≤20- 20 \le 20\tan \left( {\frac{\pi }{{180}}\varphi } \right) \le 20 hay −1≤tan⁡(π180φ)≤1- 1 \le \tan \left( {\frac{\pi }{{180}}\varphi } \right) \le 1.

Ta có –90 ≤ φ ≤ 90 khi và chỉ khi −π2<π180φ<π2- \frac{\pi }{2} < \frac{\pi }{{180}}\varphi < \frac{\pi }{2}.

Hình minh hoạ

Xét đồ thị hàm số y = tanx trên khoảng (−π2;π2)\left( { - \frac{\pi }{2};\frac{\pi }{2}} \right) (hình vẽ). Ta thấy −1≤tan⁡(π180φ)≤1- 1 \le \tan \left( {\frac{\pi }{{180}}\varphi } \right) \le 1 khi và chỉ khi −π4<π180φ<π4- \frac{\pi }{4} < \frac{\pi }{{180}}\varphi < \frac{\pi }{4} hay –45 ≤ φ ≤ 45.

Vậy trên bản đồ, các điểm cách xích đạo không quá 20 cm nằm ở vĩ độ từ –45° đến 45°.

Câu 4

1 điểm

Khi đu quay hoạt động, vận tốc theo phương ngang của một cabin M phụ thuộc vào góc lượng giác α = (Ox, OM) theo hàm số vx_{x} = 0,3sinα (m/s) (hình vẽ). Dựa vào đồ thị của hàm số sin, hãy cho biết trong vòng quay đầu tiên (0 ≤ α ≤ 2π), góc α ở trong khoảng nào sau đây thì vx_{x} giảm?

Hình minh hoạ

  1. Đáp án A: (π2;2π)(\frac{π}{2};2π);
  2. Đáp án B: (3π2;2π)(\frac{3π}{2};2π);
  3. Đáp án C: (0;π2)(0;\frac{π}{2});
  4. Đáp án D: (π2;π)(\frac{π}{2};π).
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: D

Ta có đồ thị hàm số vx_{x} = 0,3sinα

Hình minh hoạ

Theo đồ thị, với góc α∈(π2;π)α\in (\frac{π}{2};π) hoặc α∈(π;3π2)α\in (π;\frac{3π}{2}) thì vx_{x} giảm (đồ thị hàm số đi xuống từ trái qua phải).

Câu 5

1 điểm

Khoảng cách từ tâm một guồng nước đến mặt nước và bán kính của guồng đều bằng 3 m. Xét gàu G của guồng. Ban đầu gàu G nằm ở vị trí A (hình vẽ). Viết hàm số h biểu diễn chiều cao (tính bằng mét) của gàu G so với mặt nước theo góc α = (OA, OG).

Hình minh hoạ

  1. Đáp án A: h = 3sinα;
  2. Đáp án B: h = 3 + 3sinα;
  3. Đáp án C: h = 1 + 3sinα;
  4. Đáp án D: h = 2 + 3sinα.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: B

Điểm G là điểm biểu diễn cho góc lượng giác có số đo α. Bán kính của guồng là 3 m.

Khi đó tọa độ điểm G là (3cosα; 3sinα).

Do OB = 3 m nên chiều cao của gàu đến mặt nước là: h = 3 + 3sinα.

Câu 6

1 điểm

Trong hình vẽ, một chiếc máy bay A bay ở độ cao 500 m theo một đường thẳng đi ngang qua phía trên trạm quan sát T ở mặt đất. Hình chiếu vuông góc của A lên mặt đất là H, α là góc lượng giác (Tx, TA) (0 < α < π). Biểu diễn tọa độ xH_{H} của điểm H lên trục Tx theo α.

Hình minh hoạ

  1. Đáp án A: xH_{H}= 500cotα;
  2. Đáp án B: xH_{H}= 500cosα;
  3. Đáp án C: xH_{H}= 500sinα;
  4. Đáp án D: xH_{H}= 500tanα.
Xem đáp án và lời giải

Câu 7

1 điểm

Huyết áp là áp lực máu cần thiết tác động lên thành động mạch nhằm đưa máu đi nuôi dưỡng các mô trong cơ thể. Nhờ lực co bóp của tim và sức cản của động mạch mà huyết áp được tạo ra. Huyết áp tối đa và huyết áp tối thiểu được gọi tương ứng là huyết áp tâm thu và huyết áp tâm trương. Chỉ số huyết áp của chúng ta được tính bằng huyết áp tâm thu/huyết áp tâm trương. Tính chỉ số huyết áp. Giả sử huyết áp của người đó thay đổi theo thời gian được cho bởi công thức:

p(t) = 115 + 25sin160πt,

trong đó p(t) là huyết áp tính theo đơn vị mmHg (milimet thủy ngân) và thời gian t tính theo đơn vị phút.

  1. Đáp án A: 100/90;
  2. Đáp án B: 150/60;
  3. Đáp án C: 120/80;
  4. Đáp án D: 140/90.
Xem đáp án và lời giải

Câu 8

1 điểm
Hằng ngày, Mặt Trời chiếu sáng, bóng của một toà chung cư cao 40 m in trên mặt đất, độ dài bóng của toà nhà này được tính bằng công thức S(t)=40∣cot⁡π12t∣S(t)=40|\cot \frac{π}{12}t|, ở đó S được tính bằng mét, còn t là số giờ tính từ 6 giờ sáng. Tại những thời điểm nào thì độ dài bóng của tòa nhà bằng chiều cao tòa nhà?
  1. Đáp án A: 9 giờ sáng và 15 giờ chiều;
  2. Đáp án B: 3 giờ sáng và 9 giờ sáng;
  3. Đáp án C: 12 giờ trưa và 15 giờ chiều;
  4. Đáp án D: 9 giờ sáng và 12 giờ trưa.
Xem đáp án và lời giải

Câu 9

1 điểm

Một thanh xà gồ hình chữ nhật được cắt ra từ một khối gỗ hình trụ có đường kính 30 cm. Hãy tìm sự phụ thuộc giữa diện tích mặt cắt S của thanh xà gồ với góc θ, trong đó góc θ được chỉ ra ở hình dưới.

Hình minh hoạ

  1. Đáp án A: S(θ) = 450sin2θ (cm2^{2});
  2. Đáp án B: S(θ) = 900sin2θ (cm2^{2});
  3. Đáp án C: S(θ) = 225sin2θ (cm2^{2});
  4. Đáp án D: S(θ) = 1800sin2θ (cm2^{2}).
Xem đáp án và lời giải

Câu 10

1 điểm
Nhiệt độ ngoài trời ở một thành phố vào các thời điểm khác nhau trong ngày có thể được mô phỏng bởi công thức h(t)=29+3sin⁡π12(t−9)h(t)=29+3\sin \frac{π}{12}(t-9), với h được tính bằng độ C và t là thời gian trong ngày tính bằng giờ. Nhiệt độ thấp nhất trong ngày là
  1. Đáp án A: 27℃;
  2. Đáp án B: 32℃;
  3. Đáp án C: 26℃;
  4. Đáp án D: 30℃.
Xem đáp án và lời giải

Đề cùng chủ đề

Tất cả đề Hàm số lượng giác · Các bộ sách Toán Lớp 11