解:设快艇从M处以v千米/时的速度出发,沿MN方向航行, t小时后与汽车相遇………………………………1分. 在△MON中,MO=500,ON=100t,MN=vt.……………………2分 设∠MON=α, 由题意,知sinα=,则cosα=.……………………4分 由余弦定理,知MN2=OM2+ON2-2OM·ONcosα, 即v2t2=5002+1002t2-2×500×100t×. 整理,得v2=(500×-80)2+3 600.……………………7分 当=,即t=时,vmin2="3" 600. ∴vmin=60,…………………………………………9 即快艇至少须以60千米/时的速度行驶,此时MN=60×=15×25,MQ=300. 设∠MNO=β,则sinβ==. ∴cosα=sinβ. ∴α+β=90°,即MN与OM垂直.………………………………12分 |