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(2013•郑州二模)如图所示,一辆汽车从O点出发沿一条直线公路以50公里/小时的速度匀速行驶(图中的箭头方向为汽车行驶方向),汽车开动的同时,在距汽车出发点O点的距离为5公里,距离公路线的垂直距离为3公里的M点的地方有一个人骑摩托车出发想把一件东西送给汽车司机.问骑摩托车的人至少以多大的速度匀速行驶才能实现他的愿望,此时他驾驶摩托车行驶了多少公里?
分析:作MI垂直公路所在直线于点I,则MI=3,OM=5,可得OI=4,且cos∠MOI=
4
5
,设骑摩托车的人的速度为v公里/小时,由余弦定理可得 (vt)2=52+(50t)2-2×5×50t×
4
5
,求得v2=25(
1
t
-8)
2
+900
,再利用二次函数的性质求得v的最小值,以及此时他行驶的距离vt的值.
解答:解:作MI垂直公路所在直线于点I,则MI=3,∵OM=5,∴OI=4 , ∴cos∠MOI=
4
5
.----(2分)
设骑摩托车的人的速度为v公里/小时,追上汽车的时间为t小时,
由余弦定理:(vt)2=52+(50t)2-2×5×50t×
4
5
----(6分),求得 v2=
25
t2
-
400
t
+2500=25(
1
t
-8)
2
+900≥900
,----(8分)
∴当t=
1
8
时,v的最小值为30,∴其行驶距离为vt=
30
8
=
15
4
公里.----(11分)
故骑摩托车的人至少以30公里/时的速度行驶才能实现他的愿望,他驾驶摩托车行驶了
15
4
公里.----(12分)
点评:本题主要考查二次函数的性质,余弦定理的应用,属于中档题.
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