Question

【題目】在一個(gè)特定時(shí)段內(nèi)，以點(diǎn)E為中心的7n mile以內(nèi)海域被設(shè)為警戒水域.點(diǎn)E正北55n mile處有一個(gè)雷達(dá)觀測站A，某時(shí)刻測得一艘勻速直線行駛的船只位于點(diǎn)A北偏東45°且與點(diǎn)A相距40n mile的位置B，經(jīng)過40分鐘又測得該船已行駛到點(diǎn)A北偏東(其中，)且與點(diǎn)A相距10n mile的位置C．

（I）求該船的行駛速度（單位：n mile /h）;

（II）若該船不改變航行方向繼續(xù)行駛.判斷它是否會(huì)進(jìn)入警戒水域，并說明理由.

Answer 1

【答案】（I）船的行駛速度為（海里/小時(shí)）.（II）船會(huì)進(jìn)入警戒水域.

【解析】

試題(I)根據(jù)同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式求出,然后利用余弦定理求出BC的值，從而可求出船的行駛速度.

(II)判斷船是否會(huì)進(jìn)入警戒水域，關(guān)鍵是看點(diǎn)E到直線l的距離與半徑7的關(guān)系，因而可求出直線l的方程，以及E點(diǎn)坐標(biāo)，然后再根據(jù)點(diǎn)到直線的距離公式得到結(jié)論.

（I）如圖，AB=40，AC=10，

由于,所以cos=

由余弦定理得BC=

所以船的行駛速度為（海里/小時(shí)）.

（II）解法一 如圖所示，以A為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系，

設(shè)點(diǎn)B、C的坐標(biāo)分別是B（x1，y2）, C（x1，y2）,

BC與x軸的交點(diǎn)為D.

由題設(shè)有，x1=y1=AB=40,

x2=ACcos,

y2=ACsin

所以過點(diǎn)B、C的直線l的斜率k=,直線l的方程為y=2x-40.

又點(diǎn)E（0，-55）到直線l的距離d=

所以船會(huì)進(jìn)入警戒水域.

解法二: 如圖所示，設(shè)直線AE與BC的延長線相交于點(diǎn)Q.

在△ABC中，由余弦定理得，

==.

從而

在中，由正弦定理得，AQ=

由于AE=55>40=AQ，所以點(diǎn)Q位于點(diǎn)A和點(diǎn)E之間，且QE=AE-AQ=15.

過點(diǎn)E作EPBC于點(diǎn)P，則EP為點(diǎn)E到直線BC的距離.

在Rt中，PE=QE·sin

=所以船會(huì)進(jìn)入警戒水域.