一人欲横渡河500米宽的河,他相对于水的划行速度为3000米/小时,河水以2000米/小时的速度流动,此人在岸上的步行速

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  • 设人划行的速度与岸夹角为θ、在水中的时间为ta、在岸上行走的时间为tb.Va=3Km/h、Vb=5Km/h、V=2Km/h、d=0.5Km

    在垂直河岸方向:ta=d/(Va*sinθ)--------水中

    在平行河岸方向:ta=d'/(Va*cosθ-V)-------水中

    在岸上:tb=d'/Vb

    由上面三个式子消去d'得:

    t=ta+tb

    =ta+{(Va*cosθ-V)*ta/Vb}

    ={(Vb+Va*cosθ-V)/Vb}*ta

    ={(Vb+Va*cosθ-V)/Vb}*{d/(Va*sinθ)}

    ={(5+3*cosθ-2)/5}*{0.5/(3*sinθ)}

    =(1+cosθ)/(10sinθ)

    显然,当θ=90°时,sin90°=1最大,cos90°=0最小,时间t取最小值.

    t(min)=(1/10)h=6min

    (人划行的方向垂直岸时,所用时间是最短的,最短时间为6分钟)