池塘上悬挂一盏灯A,在高出水面一米的地方B观测灯的仰角30度测得灯在池塘中的像的俯角45度,求灯离水面高度

问题描述:

池塘上悬挂一盏灯A,在高出水面一米的地方B观测灯的仰角30度测得灯在池塘中的像的俯角45度,求灯离水面高度

已知:h=1米,仰角为30度,俯角是45度
求:H

设眼睛到灯的水平方向的距离是S,由平面镜成像特点(水面相当于平面镜),得

灯到像的距离是 2H ,且眼睛到像的竖直方向的距离也是S(俯角为45度),
(2 H-S)/ S=tan30度        上方的小直角三角形关系  ---方程1
(2 H-S)=H-h    ------------------方程2
由方程2 得 S=H+h
代入方程1 得
[2H-(H+h)] /(H+h)=tan30度
即 [2H-(H+1)] /(H+1)=(根号3)/ 3
(H-1) /(H+1)=(根号3)/ 3
解得灯到水面的高度是 H=[3+(根号3)] / [3-(根号3)]=3.732 米