一栋建筑物(B)发生火灾,电话通知了相距 20 公里的两个消防站 P 和 Q(位于一条直线上)。P 消防站观察到火灾发生处与道路的夹角为 60°,Q 消防站观察到火灾发生处与道路的夹角为 45°。哪个消防站应该派队前往,该队伍需要行进多少公里?


已知

一栋建筑物(B)发生火灾,电话通知了相距 20 公里的两个消防站 P 和 Q(位于一条直线上)。

P 消防站观察到火灾发生处与道路的夹角为 60°,Q 消防站观察到火灾发生处与道路的夹角为 45°。

要求

我们需要找到哪个消防站应该派队前往,以及该队伍需要行进多少公里。

解答:

设 AB 为建筑物高度为 h。

P 消防站观察到火灾发生处与道路的夹角为 60°,Q 消防站观察到火灾发生处与道路的夹角为 45°。

设 QA=x, AP=y, ∠BPA=60°, ∠BQA=45°。

PQ=20 公里。

此处,

∠AQB

⇒ AP

这意味着,P 消防站更靠近建筑物。因此,P 消防站应该首先派队前往。

在△PAB 中

tan P = AB / AP

⇒ tan 60° = h / y

⇒ h = y√3 ……(i)

在△QAB 中

⇒ tan Q = AB / QA

⇒ tan 45° = h / x

⇒ 1 = h / x

⇒ x = h ……(ii)

由 (i) 和 (ii) 可得:

x + y = 20

⇒ h + y = 20

⇒ √3 y + y = 20

⇒ y = 20 / (√3 + 1)

⇒ y = 20(√3 - 1) / (√3 + 1)(√3 - 1)

⇒ y = 20(√3 - 1) / 2 = 10(√3 - 1)

⇒ y = 10(1.732 - 1) = 10(0.732) = 7.32

⇒ h = y√3 = 7.32(1.732) = 12.67

⇒ BP = √(h² + y²) = √(160.52 + 53.58) = √214.1 = 14.64 公里

因此,P 消防站的队伍需要行进 14.64 公里。

更新于:2022年10月10日

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