题目
某港口水的深度y(米)是时间t(0≤t≤24,单位:时)的函数,记作y=f(t),下面是某日水深的数据:t/时03691215182124y/米10.013.09.97.010.013.010.17.010.0经长期观察,y=f(t)的曲线可以近似地看成函数y=Asinωt+b的图象.(1)试根据以上数据,求出函数y=f(t)的近似表达式;(2)一般情况下,船舶航行时,船底离海底的距离为5米或5米以上时认为是安全的(船舶停靠时,船底只需不碰海底即可),某船吃水深度(船底离水面的距离)为6.5米,如果该船希望在同一天内安全进出港,请问,它至多能在港内停留多长时间(忽略进出港所需的时间)?
答案:解析:(1)由已知数据,易知函数y=f(t)的周期T=,振幅A=3,b=10,∴y=3sin+10.(2)由题意,该船进出港时,水深应不小于5+6.5=11.5(米),∴3sin+10≥11.5,∴sin≥,解得2kπ+≤t≤2kπ+(k∈Z),12k+1≤t≤12k+5(k∈Z),在同一天取k=0或1,∴1≤t≤5或13≤t≤17,∴该船最早能在凌晨1时进港,下午17时出港,在港口内最多停留16个小时.