三角应用问题(航船问题,有挑战性)

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/25 17:44:17
船A在点E处以15√2海里/小时向东北方向行驶,E点的正南方40海里处有一船B以10√5海里/小时速度沿北偏东锐角α行驶(tanα=1/2)
问:两船行驶多长时间后距离最短?最短距离是多少?
(要过程,说明白道理,不算也可。)

我的疑问是不知道下方的船是否会超过上方的船,如果有可能又该如何计算。
怎样算和想能比较容易计算?

以E点为原点,正东方向为x正向,正北方向为y正向

则船A的行驶轨迹方程为:y=x(船A向东北方向行驶,斜率k=1)

船B的行驶轨迹方程为:y+40=2x(tanα=1/2,即斜率k=2)

两船行驶t小时后

船A行驶距离=15√2t,
到达点的横坐标=15√2t*cos45=15t;纵坐标=15√2t*sin45=15t

船B行驶距离=10√5t
到达点的横坐标=10√5t*sinα=10t;纵坐标=-40+10√5t*cosα=20t-40
(tanα=1/2,所以,cosα=2/√5;sinα=1/√5)

两点距离=√(15t-10t)^2+(15t-20t+40)^2
=√(50t^2-400t+1600)
=√[50(t-4)^2+800]

当t=4小时的时候,两船距离最短。是√800=20√2海里。

另外,要使下方的船超过上方的船,只能是在y方向即正北方向超过。(x方向即正东方向上,B船速度比A船慢,是不可能超过的)
则y方向上超过,即20t-40≥15t,t≥8,即8小时后,B船在正北向超过A船。

你画一下它们的航行路线图,分解东西和南北两方向的速度,容易看出要到达它们路线的交点,东西方向距离相同,而A的速度15比B的速度10要快,所以A先到达交点处。不过这个跟解题没什么大关系,解题只需要用距离公式就行了,还是分别考虑东西方向和南北方向,求二次函数的最值你总会吧。

不知道 你学没有学过 物理 的分运动
15√2海里/小时向东北方向行驶,角度和 水平方向成45°角
将速度分解, 水平方向速度 是15海里/小时 ,竖直方向速度也是 15海里/小时

船B以10√5海里/小时速度沿北偏东锐角α行驶(tanα=1/2)
sinα=1/√5 cosa=2/√5
水平方向的分速度 为 10海里每小时, 竖直方向速度是 20海里/小时

以船B为参照物,船A 水平方向速度为5海里/小时 ,竖直方向速度是 -5海里/小时