题目内容
(本小题满分16分)某港口O要将一件重要物品用小艇送到一艘正在航行的轮船上,在小艇出发时,轮船位于港口O北偏西30°且与该港口相距20海里的A处,并正以30英里/小时的航行速度沿正东方向匀速行驶.假设该小艇沿直线方向以
海里/小时的航行速度匀速行驶,经过t小时与轮船相遇.
(1)若希望相遇时小艇的航行距离最小,则小艇航行速度的大小应为多少?
(2)假设小艇的最高航行速度只能达到30海里/小时,试设计航行方案(即确定航行方向与航行速度的大小),使得小艇能以最短时间与轮船相遇,并说明理由.
(1)设相遇时小艇航行的距离为S海里,则
………2分
=![]()
=
……………………4分
故当
时,
,此时
……………………………6分
即,小艇以
海里/小时的速度航行,相遇时小艇的航行距离最小.…………7分
(2)设小艇与轮船在B出相遇,则
…9分
故![]()
,
……………………………………11分
即
,解得
……………………………………13分
又
时,![]()
故
时,t取最小值,且最小值等于
……………………………………14分
此时,在
中,有
,故可设计航行方案如下:
航行方向为北偏东
,航行速度为30海里/小时,小艇能以最短时间与轮船相遇.…16分
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