Question

在海岸A處，發(fā)現(xiàn)北偏東45°方向，距離A為n mile的B處有一艘走私船，在A處北偏西75°方向，距離A為2n mile的C處有一艘緝私艇奉命以n mile/h的速度追截走私船，此時(shí)，走私船正以10n mile/h的速度從B處向北偏東30°方向逃竄，問(wèn)緝私艇沿什么方向行駛才能最快追上走私船？并求出所需時(shí)間．（本題解題過(guò)程中請(qǐng)不要使用計(jì)算器，以保證數(shù)據(jù)的相對(duì)準(zhǔn)確和計(jì)算的方便）

Answer 1

解：在△ABC中，∠CAB=45°+75°=120°，
由余弦定理，得BC²=AB²+AC²-2AB•ACcos∠CAB
=+2²-2××2×（-）=6，
所以，BC=．
在△ABC中，由正弦定理，得=，
所以，sin∠ACB===．
又∵0°＜∠ACB＜60°，∴∠ACB=15°．
設(shè)緝私船用t h在D處追上走私船，如圖，
則有CD=10t，BD=10t．
又∠CBD=90°+30°=120°，
在△BCD中，由正弦定理，得
sin∠BCD===．
∴∠BCD=30°，
又因?yàn)椤螦CB=15°，
所以180⁰-（∠BCD+∠ACB+75°）=180°-（30°+15°+75°）=60°，
即緝私船沿北偏東60°方向能最快追上走私船．?
在△BCD中，∴∠BCD=30°，∠CBD=90°+30°=120°，
∴∠CDB=30°，∴BD=BC=，
則t=，即緝私艇最快追上走私船所需時(shí)間h．
分析：在△ABC中，∠CAB=120°由余弦定理可求得線段BC的長(zhǎng)度；在△ABC中，由正弦定理，可求得sin∠ACB；設(shè)緝私船用t h在D處追上走私船，CD=10t，BD=10t，在△ABC中，可求得∠CBD=120°，再在△BCD中，由正弦定理可求得sin∠BCD，從而可求得緝私艇行駛方向，在△BCD中易判斷BD=BC，由t=即可得到追緝時(shí)間．
點(diǎn)評(píng)：本題考查余弦定理與正弦定理在解決實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用，考查解三角形，考查綜合分析與運(yùn)算能力，屬于難題．