釣魚島自古是我國領(lǐng)土的一部分,最近,我海監(jiān)船50號在釣魚島O附近沿曲線APB巡視,以O(shè)為原點,正東方為x軸正半軸,向北方向為y軸正半軸,建立直角坐標系,則曲線APB的解析式是f(x)=Asin(
π
40
x+φ)(A>0,0<φ<π)的一部分,若最高點P在釣魚島北偏西30°離島
40
3
海里處,
(1)求f(x)的解析式;
(2)當我海監(jiān)船50號巡視到釣魚島正北B處時,發(fā)現(xiàn)船的南偏東60°方向10海里的C處有一艘日本漁船以10海里/時的速度向釣魚島駛?cè),我海監(jiān)船立即以10
3
海里/時速度前往攔截,問我海監(jiān)船應(yīng)向什么方向行駛能最快攔住日本漁船?最快要多長時間?
分析:(1)依題意,可求得P(-
20
3
,
20
3
3
),從而可求得A,利用點P的坐標與φ∈(0,π)可求得φ,從而可得f(x)的解析式;
(2)依題意,可求得B(0,10),△BOC為等邊三角形,利用余弦定理即可求得追擊時間及方向.
解答:解:(1)∵P(
40
3
cos(
π
2
+
π
6
),
40
3
sin(
π
2
+
π
6
)),即P(-
20
3
,
20
3
3
),
∴A=
20
3
3

20
3
3
sin[
π
40
×(-
20
3
)+φ]=
20
3
3
,即sin(φ-
π
6
)=1,又0<φ<π,
∴φ-
π
6
=
π
2
,
∴φ=
3

∴f(x)=
20
3
3
sin(
π
40
x+
3
)…(5分)
(2)∵f(0)=
20
3
3
×sin
3
=10,
∴B(0,10),又BC=10,
∴△BOC為等邊三角形,
∴∠BCO=60°,C(5
3
,5).
設(shè)t小時后在D點追上,由余弦定理得:(10
3
t)
2
=100+100t2-2×10×10tcos60°,
解得:t=0.5,此時CD=5,BD=5
3
,∠CBD=30°
故應(yīng)沿B的南偏東30度方向攔截,最快0.5小時截住日本漁船.…(10分)
點評:本題考查由y=Asin(ωx+φ)的部分圖象確定其解析式,考查解三角形,突出考查函數(shù)解析式的確定與余弦定理的應(yīng)用,屬于中檔題.
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