题目内容

【题目】如图,某山地车训练中心有一直角梯形森林区域,其四条边均为道路,其中千米,千米,千米.现有甲、乙两名特训队员进行野外对抗训练,要求同时从地出发匀速前往地,其中甲的行驶路线是,速度为千米/小时,乙的行驶路线是,速度为千米/小时.

1)若甲、乙两名特训队员到达地的时间相差不超过分钟,求乙的速度的取值范围;

2)已知甲、乙两名特训队员携带的无线通讯设备有效联系的最大距离是千米.若乙先于甲到达地,且乙从地到地的整个过程中始终能用通讯设备对甲保持有效联系,求乙的速度的取值范围.

【答案】(1)乙的速度ν的取值范围为,(单位千米/小时)(2)

【解析】

1)过点B作直线AD的垂线,垂足为E.分别求得甲、乙的运动时间,列不等式求解即可

2)讨论乙运动到AB,BC,CD时,甲、乙之间的距离的平方为的表达式,求函数最值,列不等式求解即可

1)如图.过点B作直线AD的垂线,垂足为E

因为四边形ABCD为直角梯形,所以四边形EBCD为矩形,则

又在直角三角形ABE中,,即

则由题意得,甲从A地出发匀速前往D地所需时间为(小时),

乙从A地出发匀速前往D地所需时间为(小时),

由题意可知,即,解得

所求乙的速度ν的取值范围为,(单位千米/小时).

2)设经过t小时,甲、乙之间的距离的平方为千米,

由于乙先于甲到达D地,所以,解得

①当时,即时,

因为,所以当时,取得最大值,

由题意可得,解得

②当时,即时,

因为,所以,则当时,取得最大值,

,解得

③当时,即时,

因为,所以

则函数在区间上单调递减,即当时,取得最大值,

,解得

由①②③同时成立可得,又因为,所以

即所求乙的速度v的取值范围为

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