2012年广东陆丰渔政大队指挥中心(A)接到海上呼救:一艘韩国货轮在陆丰碣石湾发生船体漏水,进水速度非常迅猛,情况十分危急,18名船员需要援救.经测量货轮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′=,cos22°37′=,tan22°37′=)
(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=(冲锋舟与汽车速度的比),然后再派冲锋舟前往B(如图2).
①利用现有数据,根据cos∠BPC=,计算出汽车行AP加上冲锋舟行BP的总时间.
②在线段AC上任取一点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.
网友回答
解:(1)在Rt△ABC中,∵BC=20km,∠BAC=22°37′,
∴AB===52km,AC=ABcos∠BAC=52×=48km,
方案①需要用时:=小时=52分钟,
方案②需要用时:+=小时=52分钟,
方案③需要用时:=47分钟,
∴方案③较好;
(2)①∵cos∠BPC=,
设PC=2x,BP=3x,则BC==20,
解得:x=4,
即可得PC=8km,BP=12km,
∴AP=AC-PC=(48-8)km,
故可得所用时间为:+==小时;
②
点M为AP上任意一点,汽车开到M点放冲锋舟下水,用时tM=,
汽车开到P放冲锋舟下水,用时tP=,
延长BP过M作MH⊥BP于H,
∵cos∠BPC=,
∴PH=MP,
又∵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,
∴汽车行MP的时间=冲锋舟行PH的时间,
∴tP==,
∵BM>BH,
∴tM>tP;
点M在PC上任意一点时,过M作MH⊥BP于H,同理可证:tM>tP.
综上可得汽车行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.
解析分析:(1)解直角三角形ABC,可得出AB、AC的长度,然后分别求出三种方案需要的时间即可作出比较;
(2)①在Rt△BPC中求出BP、PC的长度,继而得出AP的长度,这样即可求出汽车行AP加上冲锋舟行BP的总时间;
???? ②分两种情况讨论,1)当点M在AP上时,2)当点M在PC上时,过点M作MH⊥BP于点H,表示出tM、tP,根据cos∠BPC=,可得PH=MP,继而能判断出汽车行MP的时间=冲锋舟行
?????? PH的时间,转换后比较即可得出结论.
点评:本题考查了解直角三角形的应用,及优化方案的选择,难点在最后一问,注意判断出汽车行MP的时间=冲锋舟行PH的时间是突破口,难度较大.