在一个塔的同一侧,有两个物体。当从塔顶观察时,它们的俯角分别为\( 45^{\circ} \)和\( 60^{\circ} \)。如果塔高为\( 150 \mathrm{~m} \),求这两个物体之间的距离。


已知

在一个塔的同一侧,有两个物体。当从塔顶观察时,它们的俯角分别为\( 45^{\circ} \)和\( 60^{\circ} \)。

塔高为\( 150 \mathrm{~m} \)。

要求

我们需要求出这两个物体之间的距离。

解:  

设$AB$为塔高,$C, D$为两个物体的所在位置,它们的俯角分别为\( 45^{\circ} \)和\( 60^{\circ} \)。

从图中,

$\mathrm{AB}=150 \mathrm{~m}, \angle \mathrm{ACB}=45^{\circ}, \angle \mathrm{ADB}=60^{\circ}$       (因为内错角相等)

设物体$C$到塔底的距离为$\mathrm{CB}=x \mathrm{~m}$,点$C$和$D$之间的距离为$\mathrm{CD}=y \mathrm{~m}$。

这意味着,

$\mathrm{CB}=x-y \mathrm{~m}$

我们知道,

$\tan \theta=\frac{\text { 对边 }}{\text { 邻边 }}$

$=\frac{\text { AB }}{BC}$

$\Rightarrow \tan 45^{\circ}=\frac{150}{x}$

$\Rightarrow 1=\frac{150}{x}$

$\Rightarrow x=150 \mathrm{~m}$..........(i)

类似地,

$\tan \theta=\frac{\text { 对边 }}{\text { 邻边 }}$

$=\frac{\text { AB }}{DB}$

$\Rightarrow \tan 60^{\circ}=\frac{150}{x-y}$

$\Rightarrow \sqrt3=\frac{150}{150-y}$

$\Rightarrow (150-y)\sqrt3=150 \mathrm{~m}$

$\Rightarrow 150\sqrt3-150=y\sqrt3 \mathrm{~m}$           [来自 (i)]

$\Rightarrow y=\frac{150(1.73)-150}{\sqrt3} \mathrm{~m}$

$\Rightarrow y=\frac{150(1.732-1)}{1.732} \mathrm{~m}$

$\Rightarrow y=\frac{150\times0.732}{1.732} \mathrm{~m}$

$\Rightarrow y=\frac{109.8}{1.732}=63.4 \mathrm{~m}$

因此,这两个物体之间的距离为$63.4 \mathrm{~m}$。

更新于: 2022年10月10日

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