22 P、Q 和 R 是水平地面上的三个点,使得 RPQ 构成一个直角三角形,其中 PQ 和 RQ 的长度分别为 135 m 和 205 m。已知 P 处有一座高度为 50 m 的建筑物,且 Q 相对于 P 的方位角为 119∘119^\circ。

  1. (a)

    计算 R 相对于 Q 的方位角。

  2. (b)

    计算从建筑物顶部到路径 RQ 上任意一点的最大可能俯角。

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完整解法

22(b)

1. Find the missing ground length $PR$ in the right-angled triangle $RPQ$.

In △RPQ\triangle RPQ, right-angled at PP,
PR2+PQ2=RQ2PR^2+PQ^2=RQ^2
PR2=2052−1352=23800PR^2=205^2-135^2=23800
PR=23800 mPR=\sqrt{23800}\text{ m}

2. Find the shortest horizontal distance from $P$ to the path $RQ$.

The largest angle of depression occurs at the point on RQRQ closest to PP.

Let this shortest distance be dd m. Using the area of △RPQ\triangle RPQ,
12(PR)(PQ)=12(RQ)(d)\frac12(PR)(PQ)=\frac12(RQ)(d)
d=PR×PQRQd=\frac{PR\times PQ}{RQ}
d=23800×135205d=\frac{\sqrt{23800}\times135}{205}
d≈101.6 md\approx101.6\text{ m}

3. Use trigonometry to calculate the largest angle of depression.

Let the largest angle of depression be θ\theta.

The building height is 5050 m and the horizontal distance is d≈101.6d\approx101.6 m.
tan⁡θ=50101.6\tan\theta=\frac{50}{101.6}
θ=tan⁡−1(50101.6)\theta=\tan^{-1}\left(\frac{50}{101.6}\right)
θ≈26.2∘\theta\approx26.2^\circ

答案

26.2∘26.2^\circ

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