如图,位置A,B位于河的两岸,河宽为m,A,B之间的水平距离为4m.某人走路速度是游泳速度的2倍,欲从位置A前往位置B,采用图中的路线,则夹角α=________时,

发布时间:2020-08-08 13:20:38

如图,位置A,B位于河的两岸,河宽为m,A,B之间的水平距离为4m.某人走路速度是游泳速度的2倍,欲从位置A前往位置B,采用图中的路线,则夹角α=________时,所花费的时间最少.

网友回答

30°
解析分析:结合图形,设人游泳的速度为v,根据三角函数之间的关系,可得MN的长度为MN=,即人在水里的所耗费的时间为,又人走路的总长度为d=4-mtanα,即可得出人走路所耗费的时间为,即人所用的总时间为T=,

解答:结合图形,设人游泳的速度为v,根据三角函数之间的关系,可得MN的长度为MN=,
即人在水里的所耗费的时间为,又人走路的总长度为d=4-mtanα,
即可得出人走路所耗费的时间为,
即人所用的总时间为T=,
当α=30°时,T最小,即α=30°时,人所用的总时间最少.
故填:30°.过点M作对岸的垂线,设垂足为C,在Rt△MCN中,设NC=x(x≥0),则MN=,
设人游泳的速度为V,则步行速度为2V,
则从A到B所花费的时间为==(4m+2-x)
设y=2-x(x≥0),则有x+y=2,两边平方化简得到:3x2-2yx+4m2-y2=0
因为x≥0,所以△=16y2-48m2≥0,y≥m,
所以当y=m时y取得最小值,此时方程有两个等根,x=m.
在Rt△MCN中,NC=x=m,MC=m,所以α=30°.

点评:本题主要考查了解直角三角形的应用,以及特殊角三角函数值的大小问题,综合性较强.
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