某港口O要将一件重要物品用小艇送到一艘正在航行的轮船上.在小艇出发时,轮船位于港口O北偏西30°且与该港口相距20海里的

问题描述:

某港口O要将一件重要物品用小艇送到一艘正在航行的轮船上.在小艇出发时,轮船位于港口O北偏西30°且与该港口相距20海里的A处,并以30海里/小时的航行速度沿正东方向匀速行驶.假设该小船沿直线方向以v海里/小时的航行速度匀速行驶,经过t小时与轮船相遇.
(1)若希望相遇时小艇的航行距离最小,则小艇航行速度的大小应为多少?
(2)假设小艇的最高航行速度只能达到30海里/小时,试设计航行方案(即确定航行方向与航行速度的大小),使得小艇能以最短时间与轮船相遇,并说明理由.
1个回答 分类:数学 2014-11-06

问题解答:

我来补答
(1)如图设小艇的速度为v,时间为t相遇,
则由余弦定理得:OC2=AC2+OA2-2×AC×OAcos∠OAC
即:vt2=400+900t2-1200tcos600=900t2-600t+400=900(t−
1
3)2+300
当t=
1
3时,取得最小值,此时,v=30
3
(2)要用时最小,则首先速度最高,即为:30海里/小时,则由(1)可得:OC2=AC2+OA2-2×AC×OAcos∠OAC即:(30t)2=400+900t2-1200tcos600解得:t=
2
3,此时∠BOD=30°
此时,在△OAB中,OA=OB=AB=20,故可设计航行方案如下:
航行方向为北偏东30°,航行速度为30海里/小时,小艇能以最短时间与轮船相遇.
 
 
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