题目内容

【题目】为了考察冰川的融化状况,一支科考队在某冰川上设定一个以大本营O为圆心,半径为4km的圆形考察区域,线段P1P2是冰川的部分边界线(不考虑其它边界),当冰川融化时,边界线沿着与其垂直的方向朝考察区域平行移动,若经过n年,冰川的边界线P1P2移动的距离为s(km),并且s与n(n为正整数)的关系是s= n2 n+ .以O为原点,建立如图所示的平面直角坐标系,其中P1、P2的坐标分别为(﹣4,9)、(﹣13、﹣3).
(1)求线段P1P2所在直线对应的函数关系式;
(2)求冰川边界线移动到考察区域所需的最短时间.

【答案】
(1)解:设P1P2所在直线对应的函数关系式是y=kx+b,根据题意,得

解得:

∴直线P1P2的解析式是:y= x+


(2)解:在y= x+ 中,

当x=0,则y=

当y=0,则x=﹣

∴与x、y轴的交点坐标是(0, )、(﹣ ,0).

由勾股定理,得 =

当P1P2与⊙O相切时,此时冰川移动的距离最短,

设移动的最短距离是s,O点到直线P1P2的距离为x,

则根据面积相等列出等式, × × = × x,

解得:x=

即s= ﹣4=

∵s= n2 n+

n2 n+ =

解得:n1=6,n2=﹣4.8(舍去)

答:冰川边界线移动到考察区域所需的最短时间为6年.


【解析】(1)设P1P2所在直线对应的函数关系式是y=kx+b,由待定系数法求出其解就可以得出结论;(2)由(1)的解析式求出直线P1P2与坐标轴的交点,设最短距离为a,由三角形的面积相等建立方程,求出a的值就求出了s的值,再代入s= n2 n+ 就可以求出时间.

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