1-5 三角測量
從古埃及的金字塔到今日的房屋、橋樑、隧道等建築工程﹐從精確 地圖的繪製到天文上的觀測﹐「測量」一直與人類的生活息息相關﹐
而三角學正是測量所倚重的基礎理論
測量上有一些常用的名詞
鉛垂線:物體與地心的連線稱作鉛垂線 水平線:和鉛垂線垂直的線都稱為水平線
仰角和俯角:觀測高處或低處目標時﹐視線與水平線所形成的夾角﹐分別稱作仰角和俯角 地理上常用方位來描述物體所在的位置或方向
其他描述法如圖所示:
P 點位於 O 點的北 30東(或東 60北)方位﹒
Q 點位於 O 點的北 75西(或西 15北)方位﹒
R 點位於 O 點的南 45東(或東南)方位﹒
例題
1---
小華欲測量台北101 大樓的高度﹐先在地面上 A 點測得樓頂的仰角為30
﹐再朝大樓方向前 進370 公尺到達 B 點﹐測得樓頂的仰角為45
﹐求大樓高度---
隨堂練習--- 想測量某風景區中一大佛的高度﹐首先在與佛頂部仰角恰為60的地面 A 點處做上記號﹐面 對著佛像後退到仰角恰為30的 B 點﹐然後測得 A 點和 B 點的距離為 20 公尺﹒問佛像高度為 多少公尺?
---
例題
2---
如圖所示﹐小華站在頂樓陽台上測量地面的一棵大樹﹐得樹底的俯角為60﹐樹頂的俯角為 30﹐若小華眼睛至地面的距離為 21 公尺﹐則(1)大樹和小華家距離多少公尺?
(2)樹高約為多少公尺?
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隨堂練習--- 小君所住的公寓對面蓋起一座新的大廈﹐從公寓窗口觀測其高度﹐大廈屋頂的仰角為﹐大 廈最底部的俯角為﹒若公寓和大廈相隔著 8 公尺寬的馬路﹐則大廈應有多高?(以﹐表 示)---
根據氣象局發布的颱風消息﹐颱風中心目前在恆春東南方300 公里的海面上﹐向著東 75北 的方向前進﹐暴風半徑250 公里﹒如果颱風的行進方向不變﹐
(1)颱風中心與恆春的最近距離是 多少公里?(已知
3 1.732
﹐四捨五入求至整數位)(2)恆春是否會進入暴風圈?
---
隨堂練習--- 在由南向北時速90 公里的汽車上﹐看到北 45東的方位有一座摩天輪﹐車子繼續行駛 12 分 鐘後﹐摩天輪變成在北60東的方位﹐若汽車繼續前行﹐則車與摩天輪最近的距離是多少公 里?
---
例題
4---
湖的兩端各有一座電塔A 與 B﹐因架設電纜需測出這兩座電塔的距離﹒今在 C 點成立觀測 站﹐測得AC 80
公尺﹐BC 50
公尺﹐ ACB 60
﹒試求電塔A 與 B 的距離---
隨堂練習--- 山丘的兩端各有城市A 與 B﹐因開鑿馬路需測量出這兩座城市的距離﹐今在 C 點成立觀測 站﹐測得
AC
=30 公里﹐BC
=50 公里﹐ ACB 120
﹒試求城市A 與 B 的距離﹒---
例題
5---
自塔的正東方A 點測得塔頂仰角為30
;而在塔的東30
南B 點測得塔頂仰角為45
﹒已知A 與B 相距 50 公尺﹐求塔高﹒---
隨堂練習--- 空中消防直升機發現:地面正西方俯角
60
的A 處有火警發生﹐而在東60
南方位﹐俯角30的B 處有消防車﹒若直升機的飛行高度為 300 公尺﹐求 A、B 之間的距離
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例題
6---
都是
60
﹐且BC 40
公尺﹐ BAC 30
﹒求氣球高度﹒---
隨堂練習--- 在地面上不共線的
A
﹐B
﹐C
三點﹐測得尖塔頂端的仰角都是75
﹒已知AB 60
公尺﹐120
ACB
﹐求尖塔高度﹒(已知tan 75 2 3
)---
三角函數值的求法
1 度=60 分﹐1 分=60 秒 ( 1°=60'﹐1'=60" ) 查 cos 20°40'0.9356
B. 利用電腦求三角函數值 sin 32°30'換算成 32.5°
隨堂練習--- 利用三角函數值表求下列各值:
(1)sin1550﹒ (2)cos7410﹒
(3)tan1040﹒ (4)tan7920﹒
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隨堂練習--- 利用三角函數值表﹐求下列各銳角 的近似值:
(1) sin 0.4120﹒ (2) tan 1.7090﹒
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利用三角函數值表及內插法﹐求下列各三角函數值:
(1) sin3122﹒ (2)cos1624﹒
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隨堂練習--- 利用三角函數值表及內插法﹐求下列各三角函數值:
(1)cos3338﹒
(2)tan3612﹒
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例題
8---
高75 公尺的塔旁有一道坡度為
28
的好漢坡﹐從坡頂測得塔身所張的角為14
﹒求好漢坡的 長度﹒(四捨五入至整數位)---
隨堂練習--- 為了測量金字塔的高度﹐在A 點處測得金字塔塔頂的仰角為 24﹐向著金字塔前進 100 公尺 到達B 點後﹐再測得仰角 33﹐則金字塔的高度約為多少公尺?(四捨五入取至整數位)
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1-5 習題 一、基礎題
1. 利用三角函數值表﹐求下列各近似值:
(1)
cos17 50
﹒ (2)tan 50 20
﹒ (3) sin58﹒(4)已知 sin 0.7790﹐求 的度數﹒
(5)已知 tanθ 3
4﹐求 的度數﹒(四捨五入至「分」位)
2. 某人站在巷口的某一點
P
﹐利用梯子斜靠著牆CD
與牆AB
﹐ 如圖所示﹐若梯長PC PA 10
﹐下列何者為兩牆之間BD
的 距離?(1)
10sin
10sin
(2)10cos
10 cos
(3)10 tan
10 tan
﹒3. 某測量員想測河流的寬度﹐在河岸邊取兩點 A 和 B﹐並取對岸 岸邊處C 為目標﹐若測得∠CAB 45 ∠﹐ CBA 60且
AB
4. 小山丘上矗立著一座寶塔﹒從地面上 A 點測得塔底的仰角為 45; 塔頂的仰角為 60﹒若 寶塔高度為20 公尺﹐則山丘高度為多少公尺?
5. 如圖﹐在與河岸平行的筆直河堤
A
﹑B
兩處﹐分別測得30
DAC
﹐ DBC 60
﹒已知A
﹑B
相距150 公尺﹐B
﹑C
相距50 公尺﹐求C
﹑D
的距離﹒6. 設
A
﹑B
﹑C
三鎮兩兩之間的距離皆為20 公里﹒兩條筆直的公路交於D
鎮﹐其中之一通 過A
﹑B
兩鎮而另一通過C
鎮﹒今在一比例精準的地圖上量得兩公路的夾角為45,求C
﹑
D
兩鎮間的距離﹒二、進階題
7. 如圖﹐美美站在大樓的景觀電梯內﹐從最頂樓測得地面上一棵大樹樹底的俯角為 ﹒當1
電梯直線下降20 公尺後﹐重新測得大樹樹底的俯角為 ﹐當電梯又下降2
20 公尺後﹐再測得大樹樹底的俯角為 ﹒請問下列哪一個選項的數值依3
序成等差數列﹖
(1) ﹐1 ﹐2 3
(2)
sin
﹐1sin
﹐2sin
3(3)
cos
﹐1cos
﹐2cos
3(4)
tan
﹐1tan
﹐2tan
﹒38. 在兩座高度分別為 400 公尺及 200 公尺的山丘頂 A 點與 B 點上﹐
架設空中纜車﹒如果在地面一點C 可測量出 A 與 B 兩座山丘頂的 仰角皆為
45
﹐且 ACB 60
﹐求空中纜車從A 山頂移動到 B 山 頂所走的距離﹒9. 捷運站 A 大樓與摩天 B 大樓矗立在同一街道上﹐在此兩 棟大樓間的地面上一點C﹐分別測得 A 大樓與 B 大樓的 仰角為
30
及45
﹐且在高60 公尺的捷運站 A 大樓頂測 得摩天B 大樓的仰角為15
﹐求摩天B 大樓的高度﹒10. 某人於山麓測得山頂的仰角為
45
﹐由此山麓循30
斜坡上行200 公尺﹐再測得山頂的仰 角為75
﹒求山的高度﹒(已知sin15 6 24
)
11. 某海島上觀察哨 A 在上午 9 時測得一輪船在海島遠方的 B 處﹐10 時 20 分測得此輪船在海 島北偏西
30
且距海島8 公里的 C 處﹐10 時 40 分輪船到達位於海島正西方且距海島 5 公 里的D 港口﹒若已知輪船始終是等速直線前進﹐求(1)輪船由
B
處至D
處共航行多少公里?(2)上午 9 時輪船與海島的距離