如图,海事救援指挥中心A接到海上SOS呼救:一艘渔船B在海上碰到暗礁,船体漏水下沉,5名船员需要援救.经测量渔船B到海岸最近的点C的距离BC=20km,∠BAC=22°37′,指挥中心立即制-数学

题目简介

如图,海事救援指挥中心A接到海上SOS呼救:一艘渔船B在海上碰到暗礁,船体漏水下沉,5名船员需要援救.经测量渔船B到海岸最近的点C的距离BC=20km,∠BAC=22°37′,指挥中心立即制-数学

题目详情

如图,海事救援指挥中心A接到海上SOS呼救:一艘渔船B在海上碰到暗礁,船体漏水下沉,5名船员需要援救.经测量渔船B到海岸最近的点C的距离BC=20km,∠BAC=22°37′,指挥中心立即制定三种救援方案(如图1):
①派一艘冲锋舟直接从A开往B;②先用汽车将冲锋舟沿海岸线送到点C,然后再派冲锋舟前往B;③先用汽车将冲锋舟沿海岸线送到距指挥中心33km的点D,然后再派冲锋舟前往B.
已知冲锋舟在海上航行的速度为60km/h,汽车在海岸线上行驶的速度为90km/h.
(sin22°37′=
5
13
,cos22°37′=
12
13
,tan22°37′=
5
12

(1)通过计算比较,这三种方案中,哪种方案较好(汽车装卸冲锋舟的时间忽略不计)?
(2)事后,细心的小明发现,上面的三种方案都不是最佳方案,最佳方案应是:先用汽车将冲锋舟沿海岸线送到点P处,点P满足cos∠BPC=
2
3
(冲锋舟与汽车速度的比),然后再派冲锋舟前往B(如图2).请你说明理由!
如果你反复探索没有解决问题,可以选取①、②、③两种研究方法:
方案①:在线段上AP任取一点M;然后用转化的思想,从几何的角度说明汽车行AM加上冲锋舟行BM的时间比车行AP加上冲锋舟行BP的时间要长.
方案②:在线段上AP任取一点M;设AM=x;然后用含有x的代数式表示出所用时间t;
方案③:利用现有数据,根据cos∠BPC=
2
3
计算出汽车行AP加上冲锋舟行BP的时间.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)∵BC=20km∠BAC=22°37′,
AB=class="stub"BC
sin∠BAC
=52km
,AC=48km,
方案①class="stub"52
60
=class="stub"13
15
小时=52分钟,
class="stub"48
90
+class="stub"20
60
=class="stub"13
15
小时=52分钟,
class="stub"33
90
+
(48-33)2+202
60
=class="stub"11
30
+class="stub"25
60
=class="stub"47
60
小时=47分钟,
∴方案③较好;

(2)①点M为AP上任意一点,汽车开到M点放冲锋舟下水,
用时tM=class="stub"AM
90
+class="stub"BM
60
,汽车开到P放冲锋舟下水,用时tp=class="stub"AP
90
+class="stub"BP
60

延长BP过M作MH⊥BP于H,
cos∠BPC=class="stub"2
3

PH=class="stub"2
3
Mp

∴汽车行MP的时间=冲锋舟行PH的时间,
tp=class="stub"AP
90
+class="stub"BP
60
=class="stub"AM
90
+class="stub"BH
60


∵BM>BH∴tM>tp;
②当点M在PC上任意一点时,过M作MH⊥BP于H,同理可证:tM>tp
方案②tM=
202+(48-x)2
60
+class="stub"x
90
,(当x=48-8
5
时,tM最小,此时cos∠BPC=class="stub"2
3
),
方案③tp=
19
5
+48
90
小时.

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