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【题目】一半径为的水轮如图所示,水轮圆心距离水面;已知水轮按逆时针做匀速转动,每转一圈,如果当水轮上点从水中浮现时(图中点)开始计算时间.

(1)以水轮所在平面与水面的交线为轴,以过点且与水面垂直的直线为轴,建立如图所示的直角坐标系,将点距离水面的高度表示为时间的函数;

(2)点第一次到达最高点大约要多长时间?

【答案】(1) (2)

【解析】

(1) ,先根据的最大和最小值求得的值,利用周期公式求得,根据当,,可求得的值,从而可得结果;(2)由最大值为3,可得三角函数方程,进而可求点第一次到达最高点的时间;

1)设

,∴,∴

,∵

.

,∴

2)令

,∴

∴点第一次到达最高点大约要的时间.

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