本题导读
本题考查椭圆方程的应用。核心在于由近地点、远地点定出椭圆参数,再求平均速度。
📌【题干】
Question
2003 年 10 月 15 日 9 时,“神舟”五号载人飞船发射升空,于 9 时 9 分 50 秒准确进入预定轨道,开始巡天飞行.该轨道是以地球的中心 为一个焦点的椭圆.选取坐标系如图所示,椭圆中心在原点.近地点 距地面 km,远地点 距地面 km.已知地球半径 km. (1)求飞船飞行的椭圆轨道的方程; (2)飞船绕地球飞行了十四圈后,于 16 日 5 时 59 分返回舱与推进舱分离,结束巡天飞行,飞船共巡天飞行了约 km,问飞船巡天飞行的平均速度是多少 km/s?(结果精确到 1 km/s)
🔍【思路分析】
破题导航
- 近地点 ,远地点 。
- 解得 ,。
- 飞行时间 s,。
✅【答案】
Success
(1);(2)约 km/s
✍【详细解析】
Abstract
(1)设椭圆长半轴为 、焦半距为 、短半轴为 . 是右焦点, 是近地点、 是远地点,故 ,.因此 ,,得 、.又 ,故椭圆轨道方程为 . (2)从 15 日 9 时 9 分 50 秒到 16 日 5 时 59 分,共飞行 20 小时 49 分 10 秒,即 s.故平均速度 km/s,精确到 1 km/s 约为 km/s.
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
核心考点:椭圆轨道应用题
核心方法:(1)、,故 ,,椭圆 ;(2)飞行 s, km/s
避坑指南:近地点 、远地点 分别等于地球半径加高度;时间从 9:09:50 到次日 5:59 共 20h49m10s=74950s
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源:源于椭圆的定义与方程,教材”圆锥曲线”
结论推广:一般化:近地点 、远地点 (含地球半径),由二者定
方法推广:、,联立解 再求
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