例4.海水受日月的引力,在一定的时候发生涨落的现象叫潮,一般地,早潮叫潮,晚潮叫汐.在通常情况下,船在涨潮时驶进航道,靠近船坞;卸货后,在落潮时返回海洋,下面是某港口在某季节每天的时间与水深的关系表:时刻水深(米)时刻水深(米)时刻水深(米)0:005.09:002.518:005.03:007.512:005.021:002.56:005.015:007.524:005.0(1)选用一个函数来近似描述这个港口的水深与时间的函数关系,并给出整点时的水深的近似数值。(精确到0.001)(2)一条货船的吃水深度(船底与水面的距离)为4米,安全条例规定至少要有1.5米的安全间隙(船底与洋底的距离),该船何时能进入港口?在港口能呆多久?(3)若某船的吃水深度为4米,安全间隙为1.5米,该船在2:00开始卸货,吃水深度以每小时0.3米的速度减少,那么该船在什么时间必须停止卸货,将船驶向较深的水域?(1)以时间为横坐标,水深为纵坐标,在直角坐标系中画出散点图,根据图象,可以考虑用函数来刻画水深与时间之间的对应关系.从数据和图象可以得出:sin()yAxhA=2.5,h=5,T=12,=0;由,得212T.6所以,这个港口的水深与时间的关系可以近似描述为:2.5sin56yx由上述关系式易得港口在整点时水深的近似值:解:(2)货船需要的安全水深为4+1.5=5.5(米),所以当y≥5.5时就可以进港.令化简得2.5sin55.56xsin0.26x由计算器计算可得0.2014,0.201466xx或解得0.3848,5.6152ABxx因为,所以有函数周期性易得[0,24]x120.384812.3848,125.615217.6152.CDxx因此,货船可以在凌晨零时30分左右进港,早晨5时30分左右出港;或在中午12时30分左右进港,下午17时30分左右出港,每次可以在港口停留5小时左右。解:解:(3)设在时刻x船舶的安全水深为y,那么y=5.5-0.3(x-2)(x≥2),在同一坐标系内作出这两个函数的图象,可以看到在6时到7时之间两个函数图象有一个交点.通过计算可得在6时的水深约为5米,此时船舶的安全水深约为4.3米;6.5时的水深约为4.2米,此时船舶的安全水深约为4.1米;7时的水深约为3.8米,而船舶的安全水深约为4米,因此为了安全,船舶最好在6.5时之前停止卸货,将船舶驶向较深的水域。