基站A的监测距离为300,基站B的监测距离为500,基站c的监测距离为600,基站D的监测距离为288,如果A基站的坐标为(0,,0),B(200,;0),c(0,300),A,B.C,D四个基站形成一个矩形。求D基站的坐标。如果小明从(20,30)开始行走,·小芳从(30,,50)开始行走,小明的速度为每秒3m,小芳的速度为每秒5米;小明的移动方向为斜率为1的直线方向小芳的运动方向为斜率为0,5的直线方向。请问小明和小芳什么时候无法被任何一个基站定位。附加题:小明小芳何时无法被定位,小明小芳是否会相遇
时间: 2024-02-29 13:54:22 浏览: 23
首先,根据题意,可以得到以下四个基站的坐标:
A(0,0)
B(200,0)
C(0,300)
D(x,y)
由于四个基站形成一个矩形,因此D点的坐标必须满足以下两个条件:
1. D点到A点的距离为288,即√((x-0)^2 + (y-0)^2) = 288
2. D点到B点的距离为300,即√((x-200)^2 + (y-0)^2) = 300
解方程组:
(x-0)^2 + (y-0)^2 = 288^2
(x-200)^2 + (y-0)^2 = 300^2
化简得:
x^2 + y^2 = 82944
x^2 - 400x + y^2 = 70656
将第一个式子代入第二个式子,得到:
-400x = -12288
解得:
x = 30.72
将x代入第一个式子,得到:
y = ±278.4
因为D点在矩形内部,所以y = -278.4,即D的坐标为(30.72,-278.4)。
接下来考虑小明和小芳的问题。小明的移动方向为斜率为1的直线方向,即小明的运动轨迹可以表示为y=x+常数;小芳的运动方向为斜率为0.5的直线方向,即小芳的运动轨迹可以表示为y=0.5x+常数。
设小明和小芳在t时间后相遇,即他们此时的位置相同,即:
x_ming + 3t = x_fang + 5t
y_ming + 3t = y_fang + 5t
将小明和小芳的运动轨迹带入上式,得到:
x_ming + 3t = x_fang + 5t
x_ming + 3t = 2y_ming + 常数1
x_fang + 5t = y_fang + 常数2
将常数1和常数2带入第一个式子,得到:
x_ming + 3t = x_fang + 5t
x_ming + 3t = 2y_ming + x_fang - 常数2
x_fang + 5t = 0.5x_fang + 常数1
化简得:
x_ming - x_fang = 2y_ming - 常数2 - 3t
1.5x_fang - 5t = 常数1
综上所述,小明和小芳无法被任何一个基站定位的条件是:他们的位置不在任何一个基站的监测范围内。因此,我们只需要找到四个基站的监测范围,并判断他们在哪些区域内即可。
A基站的监测范围为以(0,0)为圆心,半径为300的圆形区域;
B基站的监测范围为以(200,0)为圆心,半径为500的圆形区域;
C基站的监测范围为以(0,300)为圆心,半径为600的圆形区域;
D基站的监测范围为以(30.72,-278.4)为圆心,半径为288的圆形区域。
因此,我们只需要判断小明和小芳的位置是否在这四个圆形区域之外即可。如果小明和小芳的位置都在这四个圆形区域之外,则他们无法被任何一个基站定位。
附加题:小明和小芳无法被定位的条件是:他们的位置都在四个基站的监测范围之外。小明和小芳是否会相遇需要进一步计算。将上面的两个方程联立,得到:
x_ming - x_fang = 2y_ming - 常数2 - 3t
1.5x_fang - 5t = 常数1
两个方程的系数矩阵为:
[ 1 -1 -2 ] [ 0 1.5 5 ]
[ 2 0 -3 ] * [-1 0 1 ]
解得:
t = -1/7
x_ming = 370/7
y_ming = 178/7
x_fang = 415/7
y_fang = 207/14
因此,小明和小芳会在t = -1/7的时刻相遇,相遇地点的坐标为(x_ming,y_ming) = (370/7,178/7)。