河水的流速为2 km/h,求船的实际航行速度的大小与方向(用与流速间的夹角表示).
图2-7-2
解:设表示船垂直于对岸行驶的速度,表示水流的速度,以AD、AB为邻边作平行四边形ABCD,则就是船的实际航行的速度.
在Rt△ABC中,||=2,||=2,
所以||==4.
因为tan∠CAB==∠CAB=60°.
所以,船的实际航行速度的大小为4 km/h,方向与水流速间的夹角为60°.
10分钟训练(强化类训练,可用于课中)
1.下列向量中,是直线y=2的法向量的是( )
A.n=(0,1) B.n=(-1,0) C.n=(1,1) D.n=(-1,-1)
解析:直线y=2的一个方向向量为(-1,0),故其法向量为与(-1,0)垂直的向量.
答案:A
2.一位年轻的父亲将不会走路的小孩的两条胳膊悬空拎起,结果造成小孩胳膊受伤,试用向量知识加以解释.
解:设小孩的体重为G,两胳膊受力分别为F1、F2,且F1=F2,两胳膊的夹角为θ,胳膊受力分析如右图(不记其他因素产生的力),不难建立向量模型:
|F1|=,θ∈[0,π],
当θ=0时,|F1|=;当θ=时,|F1|=|G|;又∈(0,)时,|F1|单调递增,
故当θ∈(0,)时,F1∈(,|G|),当θ∈(,π)时,|F1|>|G|.
此时,欲悬空拎起小孩容易造成小孩受伤.
3.某人骑车以每小时a千米的速度向东行驶,感到风从正北方向吹来;而当速度为2a时,感到风从东北方向吹来.试求实际风速和方向.