Question

如圖，一輛汽車從O點(diǎn)出發(fā)，沿海岸一條直線公路以100千米/時(shí)的速度向東勻速行駛，汽車開(kāi)動(dòng)時(shí)，在O點(diǎn)南偏東方向距O點(diǎn)500千米且與海岸距離MQ為300千米的海上M處有一快艇，與汽車同時(shí)出發(fā)，要把一件重要的物品遞送給這輛汽車的司機(jī)，問(wèn)快艇至少須以多大的速度行駛，才能把物品遞送到司機(jī)手中，并求快艇以最小速度行駛時(shí)的方向與OM所成的角．

Answer 1

【答案】分析：設(shè)快艇從M處以v千米/時(shí)的速度出發(fā)，沿MN方向航行，t小時(shí)后與汽車相遇，設(shè)∠MON=α，利用余弦定理推出v²=（500×-80）²+3 600．求出快艇至少須以60千米/時(shí)的速度行駛，設(shè)∠MNO=β，推出MN與OM垂直．快艇行駛的方向與OM所成的角．
解答：解：設(shè)快艇從M處以v千米/時(shí)的速度出發(fā)，沿MN方向航行，
t小時(shí)后與汽車相遇
在△MON中，MO=500，ON=100t，MN=vt．
設(shè)∠MON=α，
由題意，知sinα=，
則cosα=．
由余弦定理，知MN²=OM²+ON²-2OM•ONcosα，
即v²t²=500²+100²t²-2×500×100t×．
整理，得v²=（500×-80）²+3 600．
當(dāng)=，
即t=時(shí)，v_min²=3 600．
∴v_min=60，
即快艇至少須以60千米/時(shí)的速度行駛，
此時(shí)MN=60×=15×25，MQ=300．
設(shè)∠MNO=β，
則sinβ==．
∴cosα=sinβ．
∴α+β=90°，即MN與OM垂直．
快艇行駛的方向與OM所成的角90°．
點(diǎn)評(píng)：本題考查余弦定理的應(yīng)用，三角形的解法，列出v²=（500×-80）²+3600是解題的關(guān)鍵，考查計(jì)算能力．