题目内容

(本小题满分14分)

学校科技小组在计算机上模拟航天器变轨返回试验. 设计方案如图:航天器运行(按顺时针方向)的轨迹方程为,变轨(即航天器运行轨迹由椭圆变为抛物线)后返回的轨迹是以轴为对称轴、 为顶点的抛物线的实线部分,降落点为. 观测点同时跟踪航天器.

(Ⅰ)求航天器变轨后的运行轨迹所在的曲线方程;

(Ⅱ)试问:当航天器在轴上方时,观测点测得离航天器的距离分别为多少时,应向航天器发出变轨指令?

解:(Ⅰ)设曲线方程为,            2分

由题意可知,.  

.                                 5分

 曲线方程为.               6分

   (Ⅱ)设变轨点为,根据题意可知

                                8分

,                                     

    (不合题意,舍去).   \.              11分

      得 (不合题意,舍去).   \点的坐标为,  12分

        .                                            13分

答:当观测点测得距离分别为时,应向航天器发出变轨指令. 14

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