方法 | 测量步骤 | 公式或原理 | 示例 |
仰角法 | 1. 在点A处测得树顶C的仰角为\(\alpha\),再沿AD方向前进10m到达点B,在点B处测得树顶C的仰角为\(60^{\circ}\)。 2. 设树高CD为x m,根据直角三角形的性质和三角函数关系建立方程求解。 | 利用直角三角形中正切函数的定义,\(\tan\alpha=\frac{CD}{AD}\),\(\tan60^{\circ}=\frac{CD}{BD}\),通过方程组求解树高。 | 若\(\alpha = 30^{\circ}\),则\(\tan30^{\circ}=\frac{x}{x + 10}\),解得\(x = 5\sqrt{3}+5\)(m)。 |
相似三角形法 | 1. 先测出自己的身高\(b\),影长\(a\),再测出树的影长\(c\)。 2. 根据相似三角形的性质,同一时刻,人与树及其影子分别形成两个相似的直角三角形,对应边成比例。 | \(\frac{\text{树高}}{\text{树影长}}=\frac{\text{人的身高}}{\text{人影长}}\),即\(\frac{h}{c}=\frac{b}{a}\),所以树高\(h=\frac{bc}{a}\)。 | 若某人身高1.7m,人影长1m,树影长3m,则树高\(h=\frac{1.7×3}{1}=5.1\)(m)。 |
镜子反射法 | 1. 把镜子放在离树适当距离的C点,然后缓缓地沿BC方向离开,目光注视着镜子,当镜子里出现树尖时止步。 2. 测量眼睛离地的高度\(y\),以及人和镜子的距离\(m\),树与人的距离\(n\)。 | 根据光的反射定律和相似三角形的性质,可得到\(\frac{\text{树高}}{\text{树与人的距离}}=\frac{\text{眼睛离地的高度}}{\text{人和镜子的距离}}\),即\(\frac{h}{n}=\frac{y}{m}\),所以树高\(h=\frac{ny}{m}\)。 | 若眼睛离地高度1.5m,人和镜子距离2m,树与人距离8m,则树高\(h=\frac{8×1.5}{2}=6\)(m)。 |
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