本人初一,在参加科学培优,考试中有这样一道题:
如图所示,某一实验室内有一宽度为 d 的跑到,假设有一连串玩具车沿着同一直线以相同的速度 v 鱼贯驶过,玩具车的宽度为 b,前后两车之间的间距为 a。某机器人用最小的速度沿一直线匀速安全穿过此跑道,则机器人穿越跑道的时间为()。

答案是 abvd(a2+b2)。以下是我们老师的讲解过程:
要让机器人的速度最小,那么显然让机器人沿 B→A′ 运动,其中机器人在 B 点时在前一车右下角,而到达 A′ 点时刚好在运动过来的后车左上角相遇。
经过一些过程(老师说要用到一些高中的知识,所以略过了证明),可以得出 A′B⊥BA。
接着可以得出 AB=a2+b2。
设机器人运动速度为 v′,经过时间 t 到达 A′,那么有 v′tvt=ba2+b2,得出 v′=a2+b2bv。(Rt△ACB∼Rt△ABA′)
同样通过相似三角形(Rt△FED∼Rt△BCA),得出 dFD=CABA=aa2+b2
由此得出 FD=ada2+b2
然后求出总时间 T=v′FD=a2+b2bvada2+b2=abvd(a2+b2)
本蒟蒻想了解老师省略的证明过程(即 A′B⊥BA),无奈自己太蒻了,所以发此贴询问。
谢谢!