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2026年高考数学上海-11

  2026-10-10 17:45:35  

(5分)已知速度$v$与时间$t$满足$v(t)=A\sin (\omega t+\varphi )+B(A > 0$,$B\in R$,$\omega  > 0$,$0\leqslant \varphi  < 2\pi )$,若初始速度为0,$v(t)=0$及$v(t)=4$时导数皆为0,且速度第一次达到4时,用时为0.1秒,则$v(t)=$____.
〖答案〗$-2\cos (10\pi t)+2$.
〖分析〗结合最值求出$A$,$B$,然后结合周期求出$\omega$,代入特殊点求出$\varphi$,即可求解函数解析式.
〖解答〗解:由题意,$v(t)$最小值为0,最大值为4,
故$A=B=2$,
由速度第一次达到4时用时为0.1秒得$t=0$时只能是最小值,$t=0.1$时取最大值,
故$\dfrac{T}{2}=0.1\Rightarrow T=\dfrac{2\pi }{\omega }=0.2$,
则$\omega =10\pi$,
所以$v(t)=2\sin (10\pi t+\varphi )+2$,由$v(0)=2\sin \varphi +2=0$可得$\sin \varphi =-1$,
即$\varphi =\dfrac{3}{2}\pi$,
故$v(t)=2\sin (10\pi t+\dfrac{3\pi }{2})+2=-2\cos (10\pi t)+2$.
故答案为:$-2\cos (10\pi t)+2$.
〖点评〗本题主要考查了$y=A\cos (\omega x+\varphi )$的解析式的求解,属于中档题.

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