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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...

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海里/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v海里/小时的航行速度匀速行驶,经过t小时与轮船相遇.
(Ⅰ)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?
(Ⅱ)为保证小艇在30分钟内(含30分钟)能与轮船相遇,试确定小艇航行速度的最小值;
(Ⅰ)设相遇时小艇的航行距离为S海里,根据余弦定理可得S关于t的表达式,进而可知当t=时,S有最小值为10,进而求得此时的速度v. (Ⅱ)设小艇与轮船在B处相遇.根据余弦定理可得v关于t的表达式,再根据t的范围及二次函数的单调性求得v的最小值及此时t的值. 【解析】 (Ⅰ)设相遇时小艇的航行距离为S海里, 则S=== 故当t=时,S有最小值为10,此时v==30 即小艇以30海里/小时的速度航行,相遇时小艇的航行距离最小. (Ⅱ)设小艇与轮船在B处相遇. 由题意可知:(vt)2=202-(30t)2-2•20•30t•cos(90°-30°) 化简得= 由于0<t≤,即 所以当时,v取得最小值10 即小艇航行速度的最小值为10海里/小时.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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