Краткое пояснение: В первой задаче используем теорему Пифагора, во второй - анализируем возможные маршруты и их длины.
В) Задача про квадрокоптер:
Для решения задачи необходимо воспользоваться теоремой Пифагора. Расстояние от квадрокоптера до горизонта является касательной к поверхности Земли.
-
Радиус Земли R = 6400 км
-
Высота квадрокоптера над Землей h = 2 км
-
Расстояние от центра Земли до квадрокоптера d = R + h = 6400 + 2 = 6402 км
Пусть L - расстояние, которое видит камера квадрокоптера. Тогда по теореме Пифагора:
\[ L^2 + R^2 = d^2 \]
\[ L = \sqrt{d^2 - R^2} = \sqrt{6402^2 - 6400^2} \]
\[ L = \sqrt{(6402 + 6400)(6402 - 6400)} = \sqrt{12802 \cdot 2} = \sqrt{25604} ≈ 160.01 \text{ км} \]
Камера квадрокоптера будет видеть приблизительно на расстоянии 160 км.
С) Задача про населенные пункты:
На рисунке показано расположение населенных пунктов (точки M, F, A, P), три из которых находятся на берегу озера в форме круга. Предложите как минимум 4 маршрута и укажите их протяженность, используя доступные пути (по озеру или по дорогам), если известно, что прямые MA и MF (дороги по рисунку) являются касательными к окружности (озеро), MF=11 км, AM=8 км, AO=10 км, PF=7 км.
Логика такая:
-
MA и MF - касательные к окружности, следовательно, треугольники MAO и MFO - прямоугольные.
-
Так как MA и MF - касательные, отрезки от точки M до точек касания A и F равны.
-
По теореме Пифагора найдем радиус окружности (озера).
Пусть r – радиус окружности. Тогда в прямоугольном треугольнике MAO:
\[ AO^2 + AM^2 = MO^2 \]
\[ 10^2 + 8^2 = MO^2 \]
\[ MO = \sqrt{100 + 64} = \sqrt{164} \]
В прямоугольном треугольнике AOr:
\[ r^2 + AM^2 = MO^2 \]
\[ r^2 + 8^2 = (\sqrt{164})^2 \]
\[ r^2 = 164 - 64 = 100 \]
\[ r = \sqrt{100} = 10 \text{ км} \]
Четыре возможных маршрута и их протяженности:
-
Маршрут 1: M → A → P
-
Длина маршрута: MA + AP
-
MA = 8 км
-
Нужно найти AP. Так как AO = 10 км и PF = 7 км, примем, что они лежат на одной прямой. Тогда AP = AO + OP = 10 + 7 = 17 км
-
Длина маршрута 1: 8 + 17 = 25 км
-
Маршрут 2: M → F → P
-
Длина маршрута: MF + FP
-
MF = 11 км
-
FP = 7 км
-
Длина маршрута 2: 11 + 7 = 18 км
-
Маршрут 3: M → (по озеру) → A → P
-
Длина маршрута: Длина дуги AF + AP
-
Длина дуги AF = (\frac{1}{4}) \cdot 2 \pi r = (\frac{1}{4}) \cdot 2 \pi \cdot 10 = 5\pi ≈ 15.71 км
-
Длина маршрута 3: 15.71 + 17 ≈ 32.71 км
-
Маршрут 4: M → (по озеру) → F → P
-
Длина маршрута: Длина дуги AF + FP
-
Длина дуги AF = 15.71 км
-
Длина маршрута 4: 15.71 + 7 ≈ 22.71 км
Маршруты и их протяженности:
-
Маршрут 1: M → A → P, длина 25 км
-
Маршрут 2: M → F → P, длина 18 км
-
Маршрут 3: M → (по озеру) → A → P, длина ≈ 32.71 км
-
Маршрут 4: M → (по озеру) → F → P, длина ≈ 22.71 км
Ответ: 160 км, Маршруты 1: 25 км, 2: 18 км, 3: 32.71 км, 4: 22.71 км