题目内容

如图1-2(3)-19所示,a是海面上一条南北方向的海防警戒线,在a上点A处有一个水声监测点,另两个监测点B、C分别在A的正东方20 km处和54 km处.某时刻,监测点B收到发自静止目标P的一个声波,8 s后监测点C相继收到这一信号,在当时的气象条件下,声波在水中的传播速率是1.5 km/s.

    (1)设A到P的距离为x km,用x表示B、C到P的距离,并求x的值;

    (2)求静止目标P到海防警戒线a的距离(精确到0.01 km).

   

思路分析:(1)由收到信号的先后可建立PA、PB、PC之间的长度关系,然后分别在△PAB和△PAC中,有一公共角,利用余弦定理求出cos∠PAB,cos∠PAC,可建立关于x的方程.

(2)由题意作PD⊥α,垂足为D,要求PD的长,只需求出PA的长及∠APD的余弦值,也即cos∠PAB的值,由(1)可求得.

    解:(1)由题意PA-PB=1.5×8=12km,PC-PB=1.5×20=30km.

    ∴PB=x-12,PC=x+18.

    在△PAB中,AB=20,由余弦定理,得

    cos∠PAB=

    ==.

    同理,可得cos∠PAC=.

    又cos∠PAB=cos∠PAC,

    ∴=.

    解得x=km.

     (2)由题意作PD⊥α,垂足为D,在Rt△PDA中,PD=PAcos∠APD=PAcos∠PAB=x·≈17.71km.

    ∴静止目标P到海防警戒线a的距离约为17.71km.

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