2.2.3: Прямі трикутники та підшипники
- Page ID
- 54834
Напрямки, засновані на точках компаса.
Перебуваючи в поході з друзями, ви берете орієнтування. Ви в кінцевому підсумку на курс, який призводить до вас піші прогулянки на\(30^{\circ}\) захід від через південь. Це відображається як\(S30^{\circ}W\) (завжди починаються з N або S, потім кількість градусів на схід або захід від нього). Ви походите, поки не будете 5 миль від того місця, де ви почали. Чи можна визначити, наскільки ви далеко на захід від того, з чого починали?
Підшипники
Ви можете використовувати правильні трикутники, щоб знайти відстані за допомогою кутів, заданих як підшипники. У навігації підшипник - це напрямок від одного об'єкта до іншого. В аеронавігації підшипники задаються у вигляді кутів, повернутих за годинниковою стрілкою з півночі.
На графіку нижче показаний кут 70 градусів:
Важливо пам'ятати, що кути в навігаційних задачах вимірюються таким чином, а не так само, як кути інакше вимірюються в тригонометрії. Крім того, кути в навігації та геодезії також можуть бути наведені з точки зору півночі, сходу, півдня та заходу. Наприклад,\(N70^{\circ}E\) відноситься до кута 70 градусів на схід від прямої півночі, тоді як\(N70^{\circ}W\) відноситься до кута 70 градусів на захід від прямої півночі. \(N70^{\circ}E\)збігається з кутом, показаним на графіку вище. \(N70^{\circ}W\)призведе до кута у другому квадранті, як це:
Тепер давайте розглянемо проблему, де ми знаходимо відстань, використовуючи прямі трикутники як підшипники.
Корабель подорожує\(N50^{\circ}E\) курсом. Судно подорожує до тих пір, поки це не буде на північ від порту, який становить 10 морських миль на схід від порту, з якого виник корабель. Як далеко проїжджав корабель?
Кут між d і 10 нм є доповненням\(50^{\circ}\), який є\(40^{\circ}\). Тому ми можемо знайти d за допомогою функції косинуса:
\(\begin{aligned} \cos 40^{\circ}&=\dfrac{\text{adjacent}}{\text{hypotenuse}}=\dfrac{10}{d} \\ \cos 40^{\circ}&=\dfrac{10}{d} \\ d \cos 40^{\circ}&=10 \\ d&=10 \cos 40^{\circ}\approx 13.05 \text{ nautical miles}\end{aligned}\)
Літак летить на трасі\(S30^{\circ}E\), на 150 км. Як далеко на південь знаходиться літак, звідки він виник?
Побудуйте трикутник, використовуючи відому інформацію, а потім скористайтеся функцією косинуса для вирішення задачі:
\(\begin{aligned} \cos 30^{\circ} &= \dfrac{\text{adjacent}}{\text{hypotenuse}}=\dfrac{y}{150} \\ \cos 30^{\circ} &=\dfrac{y}{150} \\ 150\cos 30^{\circ}&=y \\ y&=150 \cos 30^{\circ}\approx 130 \text{ km}\end{aligned}\)
Жан щодня їздить до школи, пройшовши 200 метрів на північ, а потім повертаючи праворуч і пройшовши 100 метрів через схід. Якби вона йшла по прямій лінії, яким був би кут між її будинком і школою, якби початок кута взято з належної півночі? Що було б двома різними способами описати напрямок, щоб взяти ходьбу там по прямій лінії, u\ sin g те, що ми дізналися в цьому розділі?
З трикутника, наведеного вище, ми можемо використовувати функцію дотичної, щоб визначити кут, якщо вона йшла по прямій лінії.
\(\begin{aligned} \tan\theta &=\dfrac{\text{opposite}}{\text{adjacent}}= \dfrac{100}{200} \\ \tan\theta &=\dfrac{100}{200} \\ \theta &=26.57^{\circ} \end{aligned}\)
Одним із способів опису її прямої лінії є те, наскільки вона далеко на схід від півночі:\(N26.57^{\circ}E\)
Крім того, оскільки ми знаємо, що підшипники, як правило, засновані на півночі, її рух можна описати як просто підшипник\(26.57^{\circ}\).
Раніше вам давали деяку інформацію про пішохідну поїздку і запитали: «Чи можна визначити, наскільки ви далеко на південь від того, з чого ви починали?»
Рішення
Історія вказувала, що ви поїхали за 5 миль від початкової точки, на підшипнику\(S30^{\circ}W\). Застосовуючи ці дані з розумінням того, як побудувати трикутник за допомогою підшипників, можна намалювати наступне:
Це показує, що протилежна сторона трикутника - це те, що невідомо. Тому для вирішення проблеми можна скористатися функцією\ sin e:
\(\begin{aligned} \sin 30^{\circ}&= \dfrac{\text{opposite}}{5} \\ \text{opposite }&= 5\sin 30^{\circ} \\ \text{opposite}&=(5)(.5)=2.5 \end{aligned}\)
Ви знаходитесь в 2,5 милі на захід від того місця, де ви почали.
Покладіть курс або підшипник\(240^{\circ}\) на прямокутній системі координат.
Рішення
Це те саме, що\(S30^{\circ}W\) (нагадаємо, що через південь становить 270 градусів, тому 240 градусів становить 30 градусів на захід від цього) і може бути побудовано як:
Скотт катання на човні на курсі\(N15^{\circ}E\). Який курс йому потрібно було б пройти, щоб повернутися туди, звідки він прийшов?
Рішення
Зворотний напрямок поверне його до вихідної точки. Це було б\(S15^{\circ}W\).
Адам здійснює походи по трасі\(N 47^{\circ}E\) на 7 км. Як далеко на схід знаходиться Адам з того місця, де він почав?
Рішення
Знайдіть довжину трикутника вище (яка є тим, наскільки далеко Адам пройшов схід) за допомогою u\ sin g функції\ sin e:
\(\begin{aligned} \sin 47^{\circ}&=\dfrac{x}{7} \\ x&=7\sin 47^{\circ} \\ x&=(7)(.7313) \\ x&=5.1191 \end{aligned}\)
Він знаходиться в 5.1191 км на схід від того місця, де він почав.
Рецензія
- Покладіть курс\(N40^{\circ}E\) на прямокутну систему координат.
- Покладіть курс\(60^{\circ}\) на прямокутну систему координат.
- Покладіть курс\(S70^{\circ}W\) на прямокутну систему координат.
- Покладіть курс\(S5^{\circ}W\) на прямокутну систему координат.
- Покладіть курс\(N42^{\circ}W\) на прямокутну систему координат.
- Ви на курсі\(N55^{\circ}E\). Який курс вам потрібно було б пройти, щоб повернутися туди, звідки ви прийшли?
- Ви на курсі\(S34^{\circ}W\). Який курс вам потрібно було б пройти, щоб повернутися туди, звідки ви прийшли?
- Ви на курсі\(N72^{\circ}W\). Який курс вам потрібно було б пройти, щоб повернутися туди, звідки ви прийшли?
- Ви на курсі\(S10^{\circ}E\). Який курс вам потрібно було б пройти, щоб повернутися туди, звідки ви прийшли?
- Ви на курсі\(N25^{\circ}W\). Який курс вам потрібно було б пройти, щоб повернутися туди, звідки ви прийшли?
- Ви знаходитесь на трасі\(47^{\circ}\) на 5 км. Як далеко на схід ви з того місця, з чого починали?
- Ви знаходитесь на трасі\(S32^{\circ}E\) на 8 км. Як далеко на схід ви з того місця, з чого починали?
- Ви знаходитесь на трасі\(N15^{\circ}W\) на 10 км. Як далеко ви на захід від того, з чого починали?
- Ви знаходитесь на трасі\(S3^{\circ}W\) на 12 км. Як далеко ви на захід від того, з чого починали?
- Ви знаходитесь на трасі\(S67^{\circ}E\) на 6 км. Як далеко на схід ви з того місця, з чого починали?
Огляд (Відповіді)
Щоб переглянути відповіді на огляд, відкрийте цей PDF-файл і знайдіть розділ 1.14.
Лексика
| Термін | Визначення |
|---|---|
| Підшипник | Підшипник - це те, як вимірюється напрямок в морі. Північ є\(0^{\circ}\), схід є\(90^{\circ}\), південь\(180^{\circ}\), а захід є\(270^{\circ}\). |
Додаткові ресурси
Відео: Моделі прямокутного трикутника - приклад 1
Практика: Прямі трикутники та підшипники