18.4圆锥曲线的应用五年制高等职业教育公共基础课程教材《数学(第四册)》
问题探究圆锥曲线包括?椭圆、?双曲线和?抛物线,它们不仅在数学和科学研究中扮演关键角色,而且在天文学、光学、建筑学等领域中也有着不可忽视的作用.此外,圆锥曲线在实际生活中也有广泛的应用.
例题讲析例11970年4月24日,我国发射了东方红1号人造卫星,人造卫星的运行轨道是以地心(地球的中心)为一个焦点的椭圆,已知它的近地点距离地面439km,远地点距离地面2384km,并且地心、近地点、远地点三点在同一条直线上,求它的运行轨道的方程.(地球的半径为6371km,结果保留个位数)
例题讲析例2已知A,B两个哨所相距1600m,在A哨所听到炮弹爆炸声比在B哨所晚3s,求炮弹爆炸点所有可能位置构成的曲线的方程(空气中声速约为340m/s)
例题讲析例3如图18-28所示为一个抛物线形拱桥,当水面离拱顶2m时,水面宽4m,若水面下降1m,求水面宽度(精确到0.01m)
课堂练习1.如图,某隧道设计为双向四车道,车道总宽20m,要求通行车辆限高5m,隧道全长2.5km,隧道的两侧是与地面垂直的墙,高度为3m,隧道上部拱线可近似地看成半个椭圆.(1)若最大拱高h为6m,则隧道设计的拱宽是多少?(2)若要使隧道上方半椭圆部分的土方工程量最小,则应如何设计拱高h和拱宽?
课堂练习2.某电厂冷却塔外形是如图所示的双曲线的一部分绕其中轴(双曲线的虚轴)旋转所成的曲面,其中A,A′是双曲线的顶点,C,C′是冷却塔上口直径的两个端点,B,B′是冷却塔下底直径的两个端点,已知AA′=14m,CC′=18m,BB′=22m,塔高20m.求双曲线的方程.3.如图,某卡车空车时能通过此隧道,现装载一集装箱,箱宽3m,车与箱共高4.5m,该车此时能否通过隧道?为什么?