Przejdź do treści

Wysokość masztu z dwóch kątów wzniesienia: 32° i 54°, odległość 40 m

Szkoła średnia średnie

Z punktu AA szczyt TT masztu widać pod kątem wzniesienia 32∘32^\circ. Po przejściu 4040 m po poziomym terenie prosto w stronę masztu (do punktu BB) kąt wzniesienia wynosi 54∘54^\circ. Oblicz wysokość masztu z dokładnością do 0,10{,}1 m. Pomiń wzrost obserwatora.

32° 54° 126° A B D T 40 m h
Szkic do zadania o maszcie: z punktu A szczyt T widać pod kątem 32°, z bliższego punktu B - pod kątem 54°. W trójkącie ABT kąt przy B ma 126°.

Rozwiązanie

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

Krok 1. Kąty w trójkącie ABTABT. Kąt przy BB jest przyległy do kąta wzniesienia 54∘54^\circ:

∣∠ABT∣=180∘−54∘=126∘,∣∠ATB∣=180∘−32∘−126∘=22∘.|\angle ABT| = 180^\circ - 54^\circ = 126^\circ, \qquad |\angle ATB| = 180^\circ - 32^\circ - 126^\circ = 22^\circ.

Krócej: kąt 54∘54^\circ jest kątem zewnętrznym trójkąta ABTABT, więc kąt przy TT to różnica 54∘−32∘=22∘54^\circ - 32^\circ = 22^\circ.

Krok 2. Bok BTBT - twierdzenie sinusów. Znamy bok AB=40AB = 40 m naprzeciw kąta 22∘22^\circ, a BTBT leży naprzeciw kąta 32∘32^\circ. Z tablic: sin⁡32∘≈0,5299\sin 32^\circ \approx 0{,}5299, sin⁡22∘≈0,3746\sin 22^\circ \approx 0{,}3746:

∣BT∣sin⁡32∘=40sin⁡22∘⟹∣BT∣=40⋅sin⁡32∘sin⁡22∘≈40⋅0,52990,3746≈56,583 m.\frac{|BT|}{\sin 32^\circ} = \frac{40}{\sin 22^\circ} \quad\Longrightarrow\quad |BT| = \frac{40 \cdot \sin 32^\circ}{\sin 22^\circ} \approx \frac{40 \cdot 0{,}5299}{0{,}3746} \approx 56{,}583 \text{ m}.

Wynik pośredni zostawiamy z trzema miejscami po przecinku - zaokrąglamy dopiero na końcu.

Krok 3. Wysokość - z trójkąta prostokątnego BDTBDT (sin⁡54∘≈0,8090\sin 54^\circ \approx 0{,}8090):

h=∣BT∣⋅sin⁡54∘≈56,583⋅0,8090≈45,78 m.h = |BT| \cdot \sin 54^\circ \approx 56{,}583 \cdot 0{,}8090 \approx 45{,}78 \text{ m}.

Kontrola. Z punktu AA: tg⁡32∘≈0,6249\operatorname{tg} 32^\circ \approx 0{,}6249, więc maszt jest od AA w odległości 45,780,6249≈73,26\frac{45{,}78}{0{,}6249} \approx 73{,}26 m; z punktu BB: 45,78tg⁡54∘≈45,781,3764≈33,26\frac{45{,}78}{\operatorname{tg} 54^\circ} \approx \frac{45{,}78}{1{,}3764} \approx 33{,}26 m. Różnica to 4040 m - zgadza się.

Uwaga: w trójkącie ABTABT kąt przy BB ma 126∘126^\circ, a nie 54∘54^\circ. Kąt wzniesienia z punktu BB leży po drugiej stronie odcinka BTBT - poza trójkątem ABTABT.

Odpowiedź. Maszt ma około 45,845{,}8 m wysokości.