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这是一道航海测量问题。海港南北方向上有两个观测站A和B,相距10海里。一艘轮船从港口出发,沿北偏东30度方向匀速航行。某时刻轮船位于C点,经过0.5小时后到达D点。我们需要根据观测站的测量数据,计算轮船的航行速度。
现在分析几何关系。建立坐标系,以A为原点,B在正北方向。根据题意,从A观测站看轮船C的方向是南偏东30度,这意味着角CAB等于60度。从B观测站看轮船C的方向是北偏东75度,对应角CBA等于15度。利用三角形内角和定理,可以求出角ACB等于105度。
现在运用正弦定理计算C点坐标。在三角形ABC中,已知AB等于10海里,角A等于60度,角B等于15度,角C等于105度。根据正弦定理,AC边长等于2.68海里,BC边长等于8.97海里。通过三角函数计算,可以确定C点的坐标为(2.32, 1.34)。
现在确定D点位置。经过0.5小时后,轮船从C点航行到D点。此时从A观测站测得轮船在北偏东75度方向,这给出了一个约束条件。同时,轮船沿北偏东30度方向匀速直线航行,这给出了另一个约束条件。通过联立这两个方程,可以求解出D点的坐标为(4.64, 1.24)。
最后计算轮船的航行速度。根据前面求得的C点坐标(2.32, 1.34)和D点坐标(4.64, 1.24),利用距离公式计算CD的长度为2.32海里。轮船从C点到D点用时0.5小时,因此航行速度等于距离除以时间,即2.32除以0.5,等于4.64海里每小时。精确到0.1海里每小时,答案是4.6海里每小时。