Skip to main content

Теория: 15 Практическое применение теорем синусов и косинусов

Задание

С вертолета, находящегося над шоссейной дорогой, была замечена двигавшаяся по ней колонна машин. Начало колонны видно под углом понижения \(\displaystyle 65^\circ\small,\) а конец – под углом \(\displaystyle 70^\circ\small.\) Найдите длину колонны в метрах, если вертолет находится на высоте \(\displaystyle 300\) м. Ответ округлите до целых.

\(\displaystyle l=\)
249
м.

 

Вычислить приближенные значения синуса и косинуса.

Чтобы найти приближенные значения синуса и косинуса, введите значение угла в градусах и нажмите "enter":

Решение

Построим рисунок к задаче:

 

  • \(\displaystyle BH=300\small,\)
  • \(\displaystyle \angle BAH=65^\circ \small,\)
  • \(\displaystyle \angle BCH=70^\circ \small.\)

\(\displaystyle AC\) — длина колонны.

 

Отрезок \(\displaystyle AC\) состоит из отрезков \(\displaystyle AH\) и \(\displaystyle HC\small{:}\)

\(\displaystyle AC=AH+HC\small.\)

Воспользуемся теоремой синусов для треугольников \(\displaystyle ABH\) и \(\displaystyle CBH\) и найдем длины отрезков \(\displaystyle AH\) и \(\displaystyle HC\small.\)

\(\displaystyle AH=\frac{BH\cdot\sin25^\circ}{\sin65^\circ}\small.\)

Рассмотрим треугольник \(\displaystyle ABH\small{:}\)

\(\displaystyle \begin{aligned}\angle ABH&=180^\circ-\angle BHA-\angle BAH= \\ &=180^\circ-90^\circ-65^\circ=25^\circ\small.\end{aligned}\)

По теореме синусов:

\(\displaystyle \frac{AH}{\sin25^\circ}=\frac{BH}{\sin65^\circ}\small.\)

Выразим \(\displaystyle AH\small{:}\)

\(\displaystyle AH=\frac{BH\cdot \sin25^\circ}{\sin65^\circ}\small.\)

\(\displaystyle HC=\frac{BH\cdot\sin20^\circ}{\sin70^\circ}\small.\)

Тогда

\(\displaystyle AC=AH+HC=\frac{BH\cdot\sin25^\circ}{\sin65^\circ}+\frac{BH\cdot\sin20^\circ}{\sin70^\circ}=BH\cdot \left(\frac{\sin25^\circ}{\sin65^\circ}+\frac{\sin20^\circ}{\sin70^\circ}\right)\small.\)

Подставим известные значения и вычислим длину \(\displaystyle AC\small{:}\)

\(\displaystyle AC=300\cdot \left(\frac{0{,}423}{0{,}906}+\frac{0{,}342}{0{,}94}\right)\approx 249{,}215\approx 249\small.\)

Замечание / комментарий

Данную задачу можно решить, не используя теорему синусов.

Из треугольника \(\displaystyle ABH\) получаем, что:

\(\displaystyle AH=\frac{BH}{\tg 65^\circ}\small.\)

А из треугольника \(\displaystyle BCH\) получаем, что:

\(\displaystyle CH=\frac{BH}{\tg 70^\circ}\small.\)

Тогда

\(\displaystyle AC=AH+HC=\frac{BH}{\tg 65^\circ}+\frac{BH}{\tg 70^\circ}=\frac{300}{2{,}14}+\frac{300}{2{,}75}\approx 249{,}28\approx 249\small.\)

Ответ: \(\displaystyle 249\)м.