两根等高柱子立在一条150米宽的道路两侧。在道路上某一点,观察到两根柱子顶部的仰角分别为60°和30°。求柱子的高度和该点的具体位置。


已知:

道路宽度 = 150 米

柱子顶部的仰角 = 60° 和 30°

求:

观测点到柱子的距离

柱子的高度

解:




设塔高 = h

观测点位于C点。

BD = 150 米

CD = x ; BC = 150 - x

在△ABC中

$$\displaystyle tan\ 30° \ =\ \frac{h}{150-x} \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ tan\ \theta \ =\ \frac{对边}{邻边}$$

$$\displaystyle \frac{1}{\sqrt{3}} \ =\ \frac{h}{150-x} \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ tan\ 30° \ =\ \frac{1}{\sqrt{3}}$$

150 - x = h√3............................................(i)

在△EDC中

$$\displaystyle \begin{array}{{>{\displaystyle}l}}
tan\ 60° \ =\ \frac{h}{x} \ \ \\
\\
√3 \ =\ \frac{h}{x} \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ tan\ 60° \ =\ \sqrt{3} \ \
\end{array}$$

x√3 = h

h = x√3............................................................. (ii)

将(ii)代入(i)

150 - x = (x√3)√3

150 - x = 3x

150 = 4x

150 = 4x

4x = 150

$$\displaystyle \begin{array}{{>{\displaystyle}l}}
x = 150/4
\\
x = 37.5
\end{array}$$


150 - x = 150 - 37.5 = 112.5

将x = 37.5代入(ii)

h = 37.5√3

所以:

观测点到柱子的距离 BC = 112.5 米,CD = 37.5 米。


柱子的高度 h = 37.5√3 米


更新于:2022年10月10日

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