从塔顶观察烟囱顶部的仰角为 \( 60^{\circ} \),从塔顶观察烟囱底部的俯角为 \( 30^{\circ} \)。如果塔高为 \( 40 \mathrm{~m} \),求烟囱的高度。根据污染控制规范,排烟烟囱的最低高度应为 \( 100 \mathrm{~m} \)。说明上述烟囱的高度是否符合污染规范。这个问题讨论了什么价值观?


已知

从塔顶观察烟囱顶部的仰角为 \( 60^{\circ} \),从塔顶观察烟囱底部的俯角为 \( 30^{\circ} \)。

塔高为 \( 40 \mathrm{~m} \)。

根据污染控制规范,排烟烟囱的最低高度应为 \( 100 \mathrm{~m} \)。

要求

我们必须求出烟囱的高度,并说明上述烟囱的高度是否符合污染规范。

解:  


设 $AB$ 为塔,$CD$ 为烟囱。

从图中可知,

$\angle DBE=60^{\circ}, \angle EBC=\angle BCA=30^{\circ}, \mathrm{AB}=40\ m$

设烟囱的高度为 $\mathrm{CD}=h \mathrm{~m}$,烟囱与塔之间的距离为 $\mathrm{AC}=x \mathrm{~m}$

这意味着,

$\mathrm{EC}=\mathrm{AB}=40\ m$

$\mathrm{DE}=h-40\ m$

$\mathrm{BE}=\mathrm{AC}=x \mathrm{~m}$

我们知道,

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

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

$\Rightarrow \tan 30^{\circ}=\frac{40}{x}$

$\Rightarrow \frac{1}{\sqrt3}=\frac{40}{x}$

$\Rightarrow x=40(\sqrt3)$

$\Rightarrow x=40\sqrt3$.............(i)

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

$=\frac{\text { DE }}{BE}$

$\Rightarrow \tan 60^{\circ}=\frac{h-40}{x}$

$\Rightarrow \sqrt3=\frac{h-40}{x}$

$\Rightarrow x\sqrt3=h-40$

$\Rightarrow 40\sqrt3(\sqrt3)=h-40$

$\Rightarrow 40(3)+40=h$

$\Rightarrow h=160\ m$

因此,烟囱的高度为 $160\ m$,符合污染规范。       

更新于: 2022年10月10日

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