题目
(本题满分14分) 如图,矩形ABCD是机器人踢球的场地,AB=170cm,AD=80cm,机器人先从AD中点E进入场地到点F处,EF=40cm,EF⊥AD。场地内有一小球从B点向A点运动,机器人从F点出发去截小球。现机器人和小球同时出发,它们均作直线运动,并且小球运动的速度是机器人行走速度的2倍。若忽略机器人圆底旋转所需的时间,则机器人最快可在何处截住小球?
答案:(本题满分14分) 解:设该机器人最快可在G点处截住小球 ,点G在线段AB上. 设.根据题意,得. 则.………………………………………………1分 连接AF,在△AEF中,EF=AE=40cm,EF⊥AD, 所以, .………………………………………………2分 于是.在△中,由余弦定理, 得. 所以.………………8分 解得.………………………………………………………………12分 所以, 或(不合题意,舍去).………13分 答:该机器人最快可在线段AB上离A点70cm处截住小球.……………………14分 解法二:设该机器人最快可在G处截住小球,点G在线段AB上。 设cm,根据题意,得cm 过F作FH⊥AB,垂足为H。 ∵AE=EF=40cm,EF⊥AD,∠A=90°, 所以四边形AHFE是正方形。 则FH=40cm,GH=AB-AH-BG=(130-2x)(cm)……………………2分 在Rt△FHG中,由勾股定理,得. 所以……………………………………………………8分 解得 ………………………………………………………………12分 所以, 或(不合题意,舍去).………13分 答:该机器人最快可在线段AB上离A点70cm处截住小球.……………………14分