问题 解答题
我国计划发射火星探测器,该探测器的运行轨道是以火星(其半径R=34百公里)的中心F为一个焦点的椭圆.如图,已知探测器的近火星点(轨道上离火星表面最近的点)A到火星表面的距离为8百公里,远火星点(轨道上离火星表面最远的点)B到火星表面的距离为800百公里.假定探测器由近火星点A第一次逆时针运行到与轨道中心O的距离为
ab
百公里时进行变轨,其中a、b分别为椭圆的长半轴、短半轴的长,求此时探测器与火星表面的距离(精确到1百公里).
答案

设所求轨道方程为

x2
a2
+
y2
b2
=1  ( a>b>0 ),c=
a2-b2

∵a+c=800+34,a-c=8+34,

∴a=438,c=396.…(4分)

于是 b2=a2-c2=35028.

∴所求轨道方程为 

x2
191844
+
y2
35028
=1.…(8分)

设变轨时,探测器位于P(x0,y0),则x02+y02=ab=81975.1,

x20
191844
+
y20
35028
=1,

解得 x0=239.7,y0=156.7.…(11分)

∴探测器在变轨时与火星表面的距离为

(x0-c)2+
y20
-R≈187.3.…(14分)

答:探测器在变轨时与火星表面的距离约为187百公里.…(16分)

单项选择题 A1型题
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