题目
A、B、C是我方三个炮兵阵地,A在B的正东6千米处,C在B正北偏西30°,相距4千米,P为敌炮阵地,某时刻A处发现敌炮阵地的某种信号,由于B、C两地比A距P地远,因此4 s后,B、C才同时发现这一信号,此信号的传播速度为1 km/s,A若炮击P地,求炮击的方位角.
答案:思路分析:点P到B、C距离相等,因此点P在线段BC的垂直平分线上.又|PB|-|PA|=4,因此P在以B、A为焦点的双曲线的右支上.由交轨法可求点P的坐标,进而求炮击的方位角.解:如图,以直线BA为x轴,线段BA的中垂线为y轴建立坐标系,则B(-3,0)、A(3,0)、C(-5,). 因为|PB|=|PC|,所以点P在线段BC的垂直平分线上. 因为kBC=,BC中点D(-4,), 所以直线PD:(x+4) ① 又|PB|-|PA|=4,故P在以A、B为焦点的双曲线右支上. 设P(x,y),则双曲线方程为=1(x≥0) ② 联立①②式,得x=8,y=,所以P(8,).因此kPA=. 故炮击的方位角为北偏东30°.方法归纳 空间物体的定位,一般先利用声音传播的时间差建立双曲线方程,然后借助曲线的交轨来确定.这是解析几何的一个重要应用.