Question

设有半径为3km的圆形村落，A、B两人同时从村落中心出发，B向北直行，A先向东直行，出村后不久，改变前进方向，沿着与村落周界相切的直线前进，后来恰与B相遇．设A、B两人速度一定，其速度比为3：1，问两人在何处相遇？

Answer

先根据题意，以村落中心为坐标原点，向东的方向为x轴建立直角坐标系，根据两人的速度关系设其速度及各点，将实际问题转化为数学问题，利用图形中的直角三角形得到5x=4y，代入直线的斜率公式可得直线的斜率，再利用直线与圆相切即可的直线方程，也就得到了该问题的解．
【解析】
如图，建立平面直角坐标系，由题意可设A、B两人速度分别为3v千米/小时，
v千米/小时，再设出发x小时，在点P改变方向，又经过y小时，在点Q处与B相遇．
则P、Q两点坐标为（3vx，0），（0，vx+vy）．由|OP|2+|OQ|2=|PQ|2知，
（3vx）2+（vx+vy）2=（3vy）2，
即（x+y）（5x-4y）=0．∵x+y＞0，∴5x=4y①
将①代入，得．
又已知PQ与圆O相切，直线PQ在y轴上的截距就是两个相遇的位置．
设直线与圆O：x2+y2=9相切，
则有=3，b=
答：A、B相遇点在离村中心正北千米处．