2的某种设备产生水波圈,水波圈生产t秒时的半径r(单位: m)满足r?43t; AB是铺设在水面上的3浮桥,浮桥的宽度忽略不计,浮桥两端A,B固定在水岸边.游戏规定:当点O处刚产生水波圈时,游戏参与者(视为一个点)与此同时从浮桥的A端跑向B端;若该参与者通过浮桥AB的过程中,从点O处发出的水波圈始终没能到达此人跑动时的位置,则认定该参与者在这个游戏中过关;否则认定在这个游戏中不过关,已知tan?AOB??2, OA?6m,浮桥AB的某个桥墩处点M到直线OA,OB的距离分别为
2m,85m,且AM?4m,若某游戏参与者能以13m/s的速度从浮桥A端匀速跑到B端. 5(1)求该游戏参与者从浮桥A端跑到B端所需的时间? (2)问该游戏参与者能否在这个游戏中过关?请说明理由.
思路分析:(1)设M?x0,2?,由2x0?25?85,解得x0?3或x0??5(舍).求得直线AM的方程为52x?3y?12?0,与2x?y?0联立可得B??3,6?,求得AB,进而可得所需时间;
22(2)求得ts时,点P坐标为?6?3t,2t?,其中0?t?3. OP??6?3t???2t??13t?36t?36,
22r2?424t.构造函数f?t??r2?OP2?t3?13t2 ?36t?36?0?t?3?,求导计算可得t??0,3?时, 33r?OP恒成立,所以该参与者在这个游戏中过关.
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(2)在?OAB中, sin?OAB?213313, cos?OAB?. 1313313213?6?3t, yP?13t??2t.则ts时,点P坐131322设ts时,该参与者位于点P,则xP?6?13t?222标为?6?3t,2t?,其中0?t?3.OP??6?3t???2t??13t?36t?36, r?42t.令3f?t??r2?OP2?43t?13t2 ?36t?36?0?t?3?,则f??t??4t2?26t?36? ?2t?4??2t?9? 3 t??0,2?时f??t??0, f?t?在?0,2?上为增函数,t??2,3?时f??t??0, f?t?在?2,3?上为减函数,故当t?2s时, f?t?取得最大值f?2?.由于f?2???16?0,所以t??0,3?时, r?OP恒成立.即该3游戏参与者通过浮桥AB的过程中,从点O处发出的水波圈始终没能到达此人跑动时的位置,所以该参与者在这个游戏中过关.
点评:本题考查的是函数模型的应用.解决函数模型应用的解答题,要注意以下几点:①读懂实际背景,将实际问题转化为函数模型.②对涉及的相关公式,记忆要准确.③在求解的过程中计算要正确.另外需要熟练掌握求解方程、不等式、函数最值的方法,才能快速正确地求解.
综合上述几个方面的阐述,解三角形问题不是孤立的,而是跟其他相关知识紧密联系在一起,通过向量的工具作用,将条件集中到三角形中,然后利用三角恒等变换、正弦定理和余弦定理及其相关知识解题,是常见的解题思路,为此,熟练掌握向量的基本概念和向量的运算,熟练进行三角变换和熟练运用正弦定理以及余弦定理是解题的关键.
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