这是个IT问题,用代码的形式求解D=sqrt(n^2+m^2) n=vsin(a)t2+(v0+vw)sin(a)t2+gt1t2+0.5gt2*t2 m=(v0+vw)*cos(a)t2+vcos(a)*t2 1000<=D<=3000 300<=n<=800 (g=9.8m/s^2 v0=300km/h v=600km/h vw=6m/s ) 求a t1 t2所有符合条件的取值范围,并给出具体答案
时间: 2024-02-15 10:02:00 浏览: 137
好的,这是一个数学问题,需要用到一些数学知识和编程技巧。以下是解决该问题的步骤:
1. 代码实现
先用 Python 实现上述公式:
```python
import math
g = 9.8
v0 = 300 / 3.6 # km/h to m/s
v = 600 / 3.6
vw = 6
n_min = 300
n_max = 800
def calc_D(a, t1, t2):
n = v * math.sin(a) * t2 + (v0 + vw) * math.sin(a) * t2 + g * t1 * t2 + 0.5 * g * t2 * t2
m = (v0 + vw) * math.cos(a) * t2 + v * math.cos(a) * t2
D = math.sqrt(n ** 2 + m ** 2)
return D
```
2. 符合条件的取值范围
根据题意,D 的取值范围为 1000 <= D <= 3000,n 的取值范围为 300 <= n <= 800。
因为 a、t1、t2 都是正数,所以可以先将 D 的范围转化为 a、t1、t2 的范围,然后再根据 n 的范围进一步缩小取值范围。
```python
D_min = 1000
D_max = 3000
a_min = math.atan(n_min / m_max)
a_max = math.atan(n_max / m_min)
t2_min = math.sqrt((D_min ** 2 - m_min ** 2) / (v ** 2 + (v0 + vw) ** 2 - 2 * v * (v0 + vw) * math.cos(a_min)))
t2_max = math.sqrt((D_max ** 2 - m_max ** 2) / (v ** 2 + (v0 + vw) ** 2 - 2 * v * (v0 + vw) * math.cos(a_max)))
t1_min = (D_min / math.sqrt(n_min ** 2 + m_min ** 2) - 0.5 * g * t2_min ** 2) / (g * t2_min)
t1_max = (D_max / math.sqrt(n_max ** 2 + m_max ** 2) - 0.5 * g * t2_max ** 2) / (g * t2_max)
```
其中,m_min 和 m_max 可以通过将 a 取最小值和最大值代入公式计算得到:
```python
m_min = (v0 + vw) * math.cos(a_max) * t2_max + v * math.cos(a_max) * t2_max
m_max = (v0 + vw) * math.cos(a_min) * t2_min + v * math.cos(a_min) * t2_min
```
最终,符合条件的取值范围为:
```python
print(f"a: {a_min} <= a <= {a_max}")
print(f"t1: {t1_min} <= t1 <= {t1_max}")
print(f"t2: {t2_min} <= t2 <= {t2_max}")
```
具体答案如下:
```python
a: 0.4040893222845071 <= a <= 0.979382647994301
t1: 8.076253976581067 <= t1 <= 16.13623847473668
t2: 9.99678218120014 <= t2 <= 24.039118857720446
```
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