TopStudy

Toán · Lớp 11

Bài tập Bài toán thực tiễn liên quan đến hàm số lượng giác lớp 11 (có lời giải)

25 câu · 38 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

Câu 11

1 điểm
Vào một ngày mùa đông tại thành phố Sa Pa, nhiệt độ T (tính theo °C) thay đổi theo thời gian t (tính theo giờ trong ngày, 0 ≤ t ≤ 24) được mô phỏng bởi công thức T = 4sin(πt12−π2)+7\left( {\frac{{\pi t}}{{12}} - \frac{\pi }{2}} \right) + 7. Hỏi trong ngày đó, nhiệt độ tại Sa Pa thấp nhất là bao nhiêu độ C?
  1. Đáp án A: 3°C.
  2. Đáp án B: 7°C.
  3. Đáp án C: 11°C.
  4. Đáp án D: -4°C.
Xem đáp án và lời giải

Câu 12

1 điểm
Hằng ngày, mực nước của con kênh lên xuống theo thủy triều. Độ sâu h (m) của mực nước trong kênh tính theo thời gian t(h) được cho bởi công thức h=3cos⁡(πt6+π3)+12h = 3\cos \left( {\frac{{\pi t}}{6} + \frac{\pi }{3}} \right) + 12. Hỏi mực nước của kênh là cao nhất là bao nhiêu?
  1. Đáp án A: 22 m.
  2. Đáp án B: 15 m.
  3. Đáp án C: 14 m.
  4. Đáp án D: 10 m.
Xem đáp án và lời giải

Câu 13

1 điểm
Số giờ có ánh sáng của một thành phố A trong ngày thứ t của năm 2019 được cho bởi một hàm số y = 4sin⁡[π178(t−60)]+104\sin \left[ {\frac{\pi }{{178}}\left( {t - 60} \right)} \right] + 10, với t ∈ ℤ và 0 < t ≤ 365. Hỏi thành phố A có nhiều giờ ánh sáng mặt trời nhất bằng bao nhiêu?
  1. Đáp án A: 15.
  2. Đáp án B: 14.
  3. Đáp án C: 20.
  4. Đáp án D: 10.
Xem đáp án và lời giải

Câu 14

1 điểm
Giả sử khi một con sóng biển đi qua một cái cọc ở ngoài khơi, chiều cao của nước được mô hình bởi hàm số h(t) = 146cos(π10t)\left( {\frac{\pi }{{10}}t} \right), trong đó h(t) là độ cao tính bằng centimet trên mực nước biển trung bình tại thời điểm t giây. Tìm chu kì T của sóng.
  1. Đáp án A: T = 40.
  2. Đáp án B: T = 20.
  3. Đáp án C: T = 2π.
  4. Đáp án D: T = π
Xem đáp án và lời giải

Câu 15

1 điểm
Một con lắc lò xo dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng theo phương trình y = 25sin4πt ở đó y được tính bằng centimet còn thời gian t tính bằng giây. Chu kì dao động của con lắc lò xo là:
  1. Đáp án A: T = 12\frac{1}{2} giây.
  2. Đáp án B: T = 2π giây.
  3. Đáp án C: T = π giây.
  4. Đáp án D: T = 3π giây.
Xem đáp án và lời giải

Phần II. Trắc nghiệm đúng sai

Câu 16

1 điểm
Khi một nghệ sĩ gảy đàn guitar, dây đàn rung động tạo ra sóng âm truyền trong không khí. Áp suất không khí P (tính bằng Pa) tại một điểm cách cây đàn một khoảng cố định biến thiên theo thời gian t (tính bằng giây), theo công thức một âm thuần: P(t) = 0,04cos(880πt).
  • Ý a: Hàm số P(t) là một hàm tuần toàn với chu kì ngắn nhất là T = 1440\frac{1}{{440}} giây.
  • Ý b: Hàm số P(t) là hàm số chẵn trên ℝ.
  • Ý c: Cứ sau mỗi khoảng thời gian T = 880π giây, đồ thị dao động của ấp suất âm thanh lặp lại trạng thái cũ.
  • Ý d: Giá trị lớn nhất của áp suất âm thanh tạo ra tại điểm đó là 0,08 Pa.
Xem đáp án và lời giải

Câu 17

1 điểm
Trong thiên văn học, do quỹ đạo của một hành tinh xung quanh ngôi sao chủ là đường elip, khoảng cách d (tính bằng triệu km) từ hành tinh đến ngôi sao biến thiên tuần hoàn theo thời gian t (tính bằng ngày Trái Đất) theo quy luật d(t) = 150+5cos⁡(πt182)150 + 5\cos \left( {\frac{{\pi t}}{{182}}} \right).
  • Ý a: Hàm số d(t) là hàm số lẻ trên tập xác định ℝ.
  • Ý b: Hàm số tuần hoàn với chu kì T = 182 ngày.
  • Ý c: Khoảng cách lớn nhất từ hành tinh này đến ngôi sao chủ là 155 triệu km.
  • Ý d: Tập giá trị của hàm số d(t) là [145; 155].
Xem đáp án và lời giải

Câu 18

1 điểm
Nhiệt độ ngoài trời ở một thành phố vào các thời điểm khác nhau trong ngày có thể được mô tả bởi công thức h(t) = 30 + 4sin[π12(t−8)]\left[ {\frac{\pi }{{12}}\left( {t - 8} \right)} \right], với h được tính bằng độ C và t là thời gian trong ngày tính bằng giờ.
  • Ý a: Hàm số h(t) có tập xác định là D = ℝ.
  • Ý b: Chu kì của hàm số h(t) là 112\frac{1}{{12}} giờ.
  • Ý c: Hàm số h(t) là hàm số lẻ.
  • Ý d: Biên độ nhiệt trong ngày của thành phố là 8°C.
Xem đáp án và lời giải

Câu 19

1 điểm
Hiệu suất hấp thụ năng lượng E (tính bằng %) của một tấm pin mặt trời thông minh tự động xoay hướng thay đổi theo góc chiếu α (radian) của ánh sáng mặt trời theo công thức: E(α) = 45sinαcosα + 50.
  • Ý a: Biểu thức hiệu suất có thể thu gọn về dạng E(α) = 2,25sin(2α) + 50.
  • Ý b: Giá trị lớn nhất của hiệu suất năng lượng hấp thụ năng lượng mà tấm pin có thể đạt được là 95%.
  • Ý c: Giá trị nhỏ nhất của hiệu suất năng lượng hấp thụ năng lượng mà tấm pin có thể đạt được là 27,5%.
  • Ý d: Hàm số có tập xác định D = ℝ.
Xem đáp án và lời giải

Câu 20

1 điểm
Tại một công viên giải trí, một vòng quay mặt trời có bán kính 20 m quay đều quanh trục của nó. Khoảng cách từ tâm của vòng quay đến mặt đất là 25 m. Chiều cao h (m) của một cabin so với mặt đất sau t (phút) kể từ lúc vòng quay bắt đầu hoạt động được mô hình hóa bởi hàm số: h(t) = 25 + 20sin(πt5−π2)\left( {\frac{{\pi t}}{5} - \frac{\pi }{2}} \right).
  • Ý a: Tại thời điểm vòng quay bắt đầu hoạt động, cabin nằm ở vị trí thấp nhất với độ là cao 5 m.
  • Ý b: Vòng quay hoàn thành một vòng trọn vẹn sau khoảng thời gian là 5 phút.
  • Ý c: Chiều cao lớn nhất mà cabin này có thể đạt được khi lên tới đỉnh của vòng quay là 45 m.
  • Ý d: Hàm số h(t) là một hàm số chẵn trên tập xác định ℝ.
Xem đáp án và lời giải

Phần III. Trắc nghiệm trả lời ngắn

Câu 21

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. Giả sử huyết áp của một người thay đổi theo thời gian được cho bởi công thức: p(t) = 120 + 15cos150πt, trong đó p(t) là huyết áp tính theo đơn vị mmHg và thời gian t tính bằng đơn vị phút. Huyết áp cao nhất và huyết áp thấp nhất lần lượt được gọi là huyết áp tâm thu và huyết áp tâm trương. Tìm chỉ số huyết áp của người đó, biết rằng chỉ số huyết áp được viết là huyết áp tâm thu/huyết áp tâm trương (làm tròn kết quả đến chữ số thập phân thứ hai).
Xem đáp án và lời giải

Câu 22

1 điểm
Giả sử khi một cơn sóng biển đi qua một cái cọc ngoài khơi, chiều cao của nước được mô hình hóa bởi hàm số h(t) = 90cos(π10t)\left( {\frac{\pi }{{10}}t} \right), trong đó h(t) là độ cao tính bằng centimet trên mực nước biển trung bình tại thời điểm t gây. Tìm chiều cao (đơn vị: cm) của sóng, tức là khoảng cách theo phương thẳng đứng giữa đáy và đỉnh của sóng.
Xem đáp án và lời giải

Câu 23

1 điểm
Tổng số giờ ban ngày của thứ x trong năm được tính bởi công thức: g(x) = 3sin(0,0172x – 1,376) + 12. Trong đó x đại diện cho ngày trong năm, 1 ≤ x ≤ 365. Tính số giờ ban ngày dài nhất trong một ngày.
Xem đáp án và lời giải

Câu 24

1 điểm
Tại cảng Hòn Dấu (Hải Phòng), độ sâu của nước hiển h (tính bằng mét) theo thời gian t (tính bằng giờ, 0 < t ≤ 24) trong một ngày được mô phỏng bằng hàm số lượng giác có dạng: h(t) = 3cos⁡(πt6+π3)+123\cos \left( {\frac{{\pi t}}{6} + \frac{\pi }{3}} \right) + 12. Tìm chu kì tuần hoàn T của hàm số h(t).
Xem đáp án và lời giải

Câu 25

1 điểm
Khi một chiếc xe máy đi qua một gờ giảm tốc trên đường, lò xo của hệ thống giảm xóc bị nén lại rồi dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Khoảng cách y (tính bằng cm) từ khung xe đến trục bánh sau thay đổi theo thời gian t (tính bằng giây) được mô tả hàm số: y(t) = 4sin(4πt+π6)\left( {4\pi t + \frac{\pi }{6}} \right) + 15. Tìm khoảng cách nhỏ nhất từ khung xe đến trục bánh trong quá trình dao động.
Xem đáp án và lời giải

Đề cùng chủ đề

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