题目内容
如图所示,甲船由A岛出发向北偏东45°的方向做匀速直线航行,速度为15
n mile/h,在甲船从A岛出发的同时,乙船从A岛正南40n mile处的B岛出发,朝北偏东θ(θ=arctan
)的方向做匀速直线航行,速度为10
n mile/h.
(1)求出发后3h两船相距多少海里?
(2)求两船出发后多长时间相距最近?最近距离为多少海里?
(3)两船在航行中能否相遇?试说明理由.
以A为原点,BA所在直线为y轴建立平面直角坐标系.
设在t时刻甲、乙两船分别在P(x1,y1),Q(x2,y2),
则x1=15
tcos45°=15t,y1=x1=15t,
由θ=arctan
可得,cosθ=
,sinθ=
,
故x2=10
tsinθ=10t,
y2=10
tcosθ-40=20t-40,
(1)令t=3,则P、Q两点的坐标分别为(45,45),(30,20),
|PQ|=
=
=5
.
即两船出发后3h,相距5
n mile.
(2)由(1)的求解过程易知:
∴当且仅当t=4时,|PQ|取得最小值20
.
即两船出发后4h,相距最近,距离为20
n mile.
(3)由(2)知两船航行过程中的最近距离为20
n mile,故两船不可能相遇.
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