1
1-3 解三角形問題(含三角測量)
1
1-3 解三角形問題(含三角測量)
隨 堂 練 習
3
中,已知 a ,b ,+
,試求 +。1-3.2 三角測量
要測定山的高度,河流的寬度,船舶的遠近,地球與月亮的距離…等,均 為測量問題,在無法實際丈量時,常借助儀器、憑著經驗及三角學的知識,來 求得其結果 。三角測量的特色就是依據測量所得的數據,經由解三角形間接推 算出要度量的對象,而並非直接去度量 。
為了處理有關測量的問題,我們將一些常用的測量名詞簡介如下:
鉛 垂 線: 將一細繩的一端繫一重物(如鉛塊),任其自由下垂,則此細
繩形成一條與水平面垂直的直線,稱為鉛垂線 。通過地心的任 一直線即為鉛垂線 。
水 平 線:與鉛垂線垂直的直線稱為水平線 。
視 線:觀測者的眼睛與觀測物的連線,稱為視線 。
仰角與俯角: 均指視線與水平線的交角,當視線在水平線上方時,稱為仰
角;當視線在水平線下方時,稱為俯角,如圖 所示 。
圖 1-8
1
三角函數的應用
方 位: 利用南北或東西為基準線,所定出路徑或觀測物位置的方向,
稱為方位 。除了東、西、南、北四個主要方位外,還有其他的 方位,如圖 所示 。
圖 1-9
雖然三角測量的對象並不侷限於平面上,空間中的問題也可以處理,但在 此我們只討論平面上的測量問題 。一般解決測量問題的步驟是利用作圖,將它 轉化成處理三角形邊與角的問題 。
小偉在離塔基 公尺處,測得塔頂的仰角為
,試求此塔的高度 。解 如右圖所示: 為塔頂, 為塔基,
設塔高 公尺,
在直角
3
中,+
, ,因為tan
,即tan
, 故tan
, 所以此塔的高度為 公尺 。
隨 堂 練 習
大華在其家門口,觀測到附近一座摩天大樓頂部的仰角為
,已知該 摩天大樓高 公尺,試求大華的家與摩天大樓的直線距離 。例 題
1-3 解三角形問題(含三角測量)
某人在地面上 處測得山峰的仰角為 ,他向著山水平前進 公尺 至 處,再測得山峰的仰角為
,試求山高 。解 如右圖所示: 為山頂, 為山的底部,
設山高 公尺,
在直角
3
中,+,則cot
,即
, 故 公尺,
又在直角
3
中,+
, 則tan
+ , 即
+ (因為 ),化簡得 +,
移項得 ,故
+,
所以山高為 + 公尺。
例 題
隨 堂 練 習
某人從地面上 處,測得一塔頂的仰角為
,向此塔水平前進 公尺 至 處,再測得塔頂的仰角為
,求此塔的高度 。1
三角函數的應用
設船 在下午 點時,從港口朝東北方向以每小時 浬的速度出發,船
於下午 點時,從同一港口朝南
東的方向以每小時 浬的速度出 發,試求在下午 點時兩船的距離 。解 如右圖所示:
設船 於 點出發,下午 點時到達 點,
又船 也於 點出發,下午 點時到達 點,
在
3
中,+
+
, 又(浬),(浬),
由餘弦定理知:
+ cos
+
,
故得 ,
所以下午 點時兩船的距離為 浬 。
隨 堂 練 習
已知船 在燈塔 之南
西 浬處,船 在燈塔 之南
東 浬 處,試求、 兩船的距離 。例 題
1-3 解三角形問題(含三角測量)
如右圖所示,某人欲測得、 兩點的距離,得資料如下:
公里,+
,+
,試求 。解 如右圖所示:+
,+
,則 +
++
, 由正弦定理知 sin sin , 又知 ,
即 sin
sin
,故得
sin
sin
,
所以、 兩點的距離為 公里 。
隨 堂 練 習
在 海 岸 上 有、 兩 觀 測 站, 同 時 發 現 海 上 有 一 艘 船 , 在 測 得 +
,在 測得 +
,已知、 相距 公里,試求船 到 的距離 。例 題
1
三角函數的應用
3
中,已知 a ,b+ ,+
,試解此三角形 。
3
中,已知 +
,+
,b ,試解此三角形 。 有一小孩放風箏,放出 公尺的線,而風箏的仰角為
,試求風箏的 高度 。 某人從 處測得山峰 的仰角為
,往山腳水平前進 公尺至 處,再測得山峰的仰角為
,試求山高 。 一建築物上有一旗桿,旗桿長 公尺,某人於地面上 處測得建築物 頂端的仰角為
,旗桿頂端的仰角為
,試求此建築物的高度 。 有一艦艇由西向東行駛,於 點測得岸邊一燈塔在其北
東,繼續行 駛 浬到 點,再測得該燈塔在其北
東,若此艦艇不改變方向繼 續行駛,試求艦艇與燈塔的最近距離 。《提示》 如右圖所示,設燈塔的位置為,艦艇與 燈塔的最近距離為 (浬)。