题目内容
如图,有两条相交成
角的直线EF,MN,交点是O.一开始,甲在OE上距O点2km的A处;乙在OM距O点1km的B处.现在他们同时以2km/h的速度行走.甲沿EF的方向,乙沿NM的方向.设与OE同向的单位向量为
,与OM同向的单位向量为
.
(1)求
,
;
(2)若过2小时后,甲到达C点,乙到达D点,请用
,
表示
;
(3)若过t小时后,甲到达G点,乙到达H点,请用
,
表示
;
(4)什么时间两人间距最短?
π |
3 |
e1 |
e2 |
(1)求
e1 |
e2 |
(2)若过2小时后,甲到达C点,乙到达D点,请用
e1 |
e2 |
CD |
(3)若过t小时后,甲到达G点,乙到达H点,请用
e1 |
e2 |
GH |
(4)什么时间两人间距最短?
分析:(1)由题意结合向量的数乘的意义可得答案;
(2)若过2小时后,易得CD的位置,用
,和
,可表示向量
和
,而
=
-
,代入可得;
(3)同(2的方法)可得;
(4)两人间距离y=|
|,代入化简可得y=
,由二次函数的知识可得答案.
(2)若过2小时后,易得CD的位置,用
e1 |
e2 |
OC |
OD |
CD |
OD |
OC |
(3)同(2的方法)可得;
(4)两人间距离y=|
GH |
12t2-6t+3 |
解答:解:(1)由题意可得
=
,
=
,
(2)若过2小时后,甲到达C点,乙到达D点,
则
=-2
,
=5
,
故
=
-
=2
+5
,
(3)同(2)可得:经过t小时后,甲到达G点,乙到达H点,
则
=(-2t+2)
,
=(2t+1)
,
故
=
-
=(2t-2)
+(2t+1)
,
(4)由(3)可得
=(2t-2)
+(2t+1)
,
故两人间距离y=|
|=
=
=
,
由二次函数的知识可知,当t=-
=
时,
上式取到最小值
,故
时两人间距离最短.
e1 |
1 |
2 |
OA |
e2 |
OB |
(2)若过2小时后,甲到达C点,乙到达D点,
则
OC |
e1 |
OD |
e2 |
故
CD |
OD |
OC |
e1 |
e2 |
(3)同(2)可得:经过t小时后,甲到达G点,乙到达H点,
则
OG |
e1 |
OH |
e2 |
故
GH |
OH |
OG |
e1 |
e2 |
(4)由(3)可得
GH |
e1 |
e2 |
故两人间距离y=|
GH |
[(2t-2)
|
=
(2t-2)2+(2t+1)2+2(2t-2)(2t+1)×
|
=
12t2-6t+3 |
由二次函数的知识可知,当t=-
-6 |
2×12 |
1 |
4 |
上式取到最小值
3 |
2 |
1 |
4 |
点评:本题考查向量的平行以及单位向量和模长的求解,属中档题.
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