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(

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

0

3

6

9

12

15

18

21

24

y/米

10.0

13.0

9.9

7.0

10.0

13.0

10.1

7.0

10.0

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.

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