Torony Magassag
1. Állítsuk fel a problémát: Egy torony magasságát kell meghatároznunk, amely egy síkvidéken áll.
2. Ismert adatok:
- Az első mérési pontból a torony tetejének emelkedési szöge $25^\circ$.
- A második mérési pontból az emelkedési szög $18^\circ$.
- A két mérési pont távolsága $300$ m.
- A második mérési pontban mért szög, amely alatt az első mérési pont látszik a torony alapjával összekötő szakaszon, $37^\circ$.
3. Jelöljük:
- $h$ a torony magassága.
- $x$ az első mérési pont és a torony alapja közötti távolság.
- Ekkor a második mérési pont és a torony alapja közötti távolság $300 - x$.
4. Az emelkedési szögek alapján:
$$\tan 25^\circ = \frac{h}{x} \implies h = x \tan 25^\circ$$
$$\tan 18^\circ = \frac{h}{300 - x} \implies h = (300 - x) \tan 18^\circ$$
5. Egyenlővé téve a két $h$-t:
$$x \tan 25^\circ = (300 - x) \tan 18^\circ$$
6. Oldjuk meg $x$-re:
$$x \tan 25^\circ + x \tan 18^\circ = 300 \tan 18^\circ$$
$$x (\tan 25^\circ + \tan 18^\circ) = 300 \tan 18^\circ$$
$$x = \frac{300 \tan 18^\circ}{\tan 25^\circ + \tan 18^\circ}$$
7. Számítsuk ki a tangenseket (közelítő értékekkel):
$$\tan 25^\circ \approx 0.4663, \quad \tan 18^\circ \approx 0.3249$$
8. Helyettesítve:
$$x = \frac{300 \times 0.3249}{0.4663 + 0.3249} = \frac{97.47}{0.7912} \approx 123.2 \text{ m}$$
9. Számítsuk ki a torony magasságát:
$$h = x \tan 25^\circ = 123.2 \times 0.4663 \approx 57.4 \text{ m}$$
10. Ellenőrizzük a harmadik szöget $37^\circ$ a második mérési pontban, amely a torony alapja és az első mérési pont közötti szakaszra vonatkozik. Ez a szög segít megerősíteni a helyes elrendezést, de a magasság meghatározásához az előző lépések elegendőek.
Válasz: A torony magassága körülbelül $57.4$ méter.