( 12分)在某海濱城市附近海面有一臺(tái)風(fēng),據(jù)監(jiān)測(cè),當(dāng)前臺(tái)風(fēng)中心位于
城市O(如圖)的東偏南)方向300km的海面P處,并以20km/h的速度向西偏北方向移動(dòng),臺(tái)風(fēng)侵襲的范圍為圓形區(qū)域,當(dāng)前半徑為60km,并以10km/h的速度不斷增大,問(wèn)幾小時(shí)后該城市開始受到臺(tái)風(fēng)的
侵襲?
解法一:如圖建立坐標(biāo)系以O(shè)為原點(diǎn),正東方向?yàn)閤軸正向.
在時(shí)刻t:臺(tái)風(fēng)中心P()的坐標(biāo)為
……………………4分
此時(shí)臺(tái)風(fēng)侵襲的區(qū)域是……………………6分
其中 ……………………8分
若在t時(shí)刻城市O受到臺(tái)風(fēng)的侵襲,則有
即
……………………11分
答:12小時(shí)后該城市開始受到臺(tái)風(fēng)的侵襲. …………………… 12分
解法二:設(shè)在時(shí)刻t(h)臺(tái)風(fēng)中心為Q,
此時(shí)臺(tái)風(fēng)侵襲的圓形區(qū)域半徑為10t+60(km) ……2分
若在時(shí)刻t城市O受到臺(tái)風(fēng)的侵襲,則
OQ≤10t+60 ………4分
由余弦定理知
OQ2=PQ2+PO2-2·PQ·POcos∠OPQ
由于PO=300,PQ=20t,
cos∠OPQ=cos(θ-45°)=cosθcos45°+sinθsin45°
= ……………………6分
故OQ2=(20t)2+3002-2×20t×300×=202t2-9600t+3002
因此202t2-9600t+3002≤(10t+60)2, ……………………8分
即t2-36t+288≤0,
解得12≤t≤24 ……………………11分
答:12小時(shí)后該城市開始受到臺(tái)風(fēng)的侵襲. …………………… 12分
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