设有半径为3km的圆形村落,A、B两人同时从村落中心出发,B向北直行,A先向东直行,出村后不久,改变前进方向,沿着与村落

设有半径为3km的圆形村落,A、B两人同时从村落中心出发,B向北直行,A先向东直行,出村后不久,改变前进方向,沿着与村落周界相切的直线前进,后来恰与B相遇.设A、B两人速度一定,其速度比为3:1,问两人在何处相遇?
吆不倒台 1年前 已收到1个回答 举报

乃倪 春芽

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解题思路:先根据题意,以村落中心为坐标原点,向东的方向为x轴建立直角坐标系,根据两人的速度关系设其速度及各点,将实际问题转化为数学问题,利用图形中的直角三角形得到5x0=4y0,代入直线的斜率公式可得直线的斜率,再利用直线与圆相切即可的直线方程,也就得到了该问题的解.

如图,建立平面直角坐标系,由题意可设A、B两人速度分别为3v千米/小时,
v千米/小时,再设出发x0小时,在点P改变方向,又经过y0小时,在点Q处与B相遇.
则P、Q两点坐标为(3vx0,0),(0,vx0+vy0).由|OP|2+|OQ|2=|PQ|2知,
(3vx02+(vx0+vy02=(3vy02
即(x0+y0)(5x0-4y0)=0.∵x0+y0>0,∴5x0=4y0
将①代入kPQ=−
x0+y0
3x0,得kPQ=−
3
4.
又已知PQ与圆O相切,直线PQ在y轴上的截距就是两个相遇的位置.
设直线y=−
3
4x+b与圆O:x2+y2=9相切,
则有
|4b|

32+42=3,b=[15/4]
答:A、B相遇点在离村中心正北3
3
4千米处.

点评:
本题考点: 圆方程的综合应用.

考点点评: 本题考查了圆的方程的综合应用,在这个题中注意解决实际问题的基本步骤,及题目条件的转化,体现了转化思想和数形结合思想,是个中档题.

1年前

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