Яким є розмір траси київського фунікулера, якщо різниця висот між нижньою і верхньою станціями становить 75 м, а синус кута нахилу траси до горизонту дорівнює 25/74?
Mark_5990
Добро пожаловать! Чтобы вычислить длину трассы киевского фуникулера, мы можем воспользоваться тригонометрическим соотношением между длиной и высотой трассы.
Здесь у нас есть рисунок, чтобы лучше объяснить:
\[
\begin{array}{c}
-- C -- \\
/ \\
/ \\
/ \\
/ \\
/ \\
/ \\
A ----------------- B \\
\end{array}
\]
Пусть точка A обозначает нижнюю станцию фуникулера, B - верхнюю станцию, а точка C - точку подъема.
По условию задачи, разность в высоте между станциями A и B составляет 75 метров. Значение синуса угла наклона трассы до горизонта составляет 25/74.
Мы знаем, что синус угла α равен отношению противолежащего катета (высоты трассы) к гипотенузе (длине трассы), то есть sin(α) = AB / AC.
Чтобы найти длину трассы (AB), нам нужно избавиться от неизвестной высоты трассы. Мы можем это сделать, используя другое правило треугольника.
Так как у нас есть sin(α) = 25/74, то мы можем найти косинус угла α, используя формулу cos²(α) = 1 - sin²(α). Применяя эту формулу, мы получим:
cos²(α) = 1 - (25/74)².
Рассчитаем это значение:
cos²(α) = 1 - (625/5476) = 4851/5476.
Теперь мы можем найти косинус угла α, извлекая квадратный корень:
cos(α) = √(4851/5476).
Используя соотношение между катетом и гипотенузой, мы можем записать:
cos(α) = AB / AC.
Теперь мы можем выразить длину трассы (AB) с использованием значения косинуса:
AB = cos(α) * AC.
Так как у нас есть разность высот между станциями A и B, мы можем записать:
AC = AB + 75.
Теперь, подставляя значение AC, мы можем выразить AB:
AB = cos(α) * (AB + 75).
Теперь решим это уравнение, чтобы найти длину трассы AB.
\[AB = \cos(\alpha) \cdot (AB + 75).\]
Раскроем скобки:
\[AB = \cos(\alpha) \cdot AB + \cos(\alpha) \cdot 75.\]
Перенесем все, что содержит AB, на одну сторону:
\[AB - \cos(\alpha) \cdot AB = \cos(\alpha) \cdot 75.\]
Сгруппируем AB:
\[AB \cdot (1 - \cos(\alpha)) = \cos(\alpha) \cdot 75.\]
Разделим обе стороны на (1 - \cos(\alpha)):
\[AB = \frac{\cos(\alpha) \cdot 75}{1 - \cos(\alpha)}.\]
Теперь, чтобы найти точное численное значение для AB, мы можем подставить значение для \(\cos(\alpha)\):
\[AB = \frac{\frac{\sqrt{4851}}{\sqrt{5476}} \cdot 75}{1 - \frac{\sqrt{4851}}{\sqrt{5476}}}.\]
Подставляя значения в выражение, мы можем получить ответ на задачу.
Здесь у нас есть рисунок, чтобы лучше объяснить:
\[
\begin{array}{c}
-- C -- \\
/ \\
/ \\
/ \\
/ \\
/ \\
/ \\
A ----------------- B \\
\end{array}
\]
Пусть точка A обозначает нижнюю станцию фуникулера, B - верхнюю станцию, а точка C - точку подъема.
По условию задачи, разность в высоте между станциями A и B составляет 75 метров. Значение синуса угла наклона трассы до горизонта составляет 25/74.
Мы знаем, что синус угла α равен отношению противолежащего катета (высоты трассы) к гипотенузе (длине трассы), то есть sin(α) = AB / AC.
Чтобы найти длину трассы (AB), нам нужно избавиться от неизвестной высоты трассы. Мы можем это сделать, используя другое правило треугольника.
Так как у нас есть sin(α) = 25/74, то мы можем найти косинус угла α, используя формулу cos²(α) = 1 - sin²(α). Применяя эту формулу, мы получим:
cos²(α) = 1 - (25/74)².
Рассчитаем это значение:
cos²(α) = 1 - (625/5476) = 4851/5476.
Теперь мы можем найти косинус угла α, извлекая квадратный корень:
cos(α) = √(4851/5476).
Используя соотношение между катетом и гипотенузой, мы можем записать:
cos(α) = AB / AC.
Теперь мы можем выразить длину трассы (AB) с использованием значения косинуса:
AB = cos(α) * AC.
Так как у нас есть разность высот между станциями A и B, мы можем записать:
AC = AB + 75.
Теперь, подставляя значение AC, мы можем выразить AB:
AB = cos(α) * (AB + 75).
Теперь решим это уравнение, чтобы найти длину трассы AB.
\[AB = \cos(\alpha) \cdot (AB + 75).\]
Раскроем скобки:
\[AB = \cos(\alpha) \cdot AB + \cos(\alpha) \cdot 75.\]
Перенесем все, что содержит AB, на одну сторону:
\[AB - \cos(\alpha) \cdot AB = \cos(\alpha) \cdot 75.\]
Сгруппируем AB:
\[AB \cdot (1 - \cos(\alpha)) = \cos(\alpha) \cdot 75.\]
Разделим обе стороны на (1 - \cos(\alpha)):
\[AB = \frac{\cos(\alpha) \cdot 75}{1 - \cos(\alpha)}.\]
Теперь, чтобы найти точное численное значение для AB, мы можем подставить значение для \(\cos(\alpha)\):
\[AB = \frac{\frac{\sqrt{4851}}{\sqrt{5476}} \cdot 75}{1 - \frac{\sqrt{4851}}{\sqrt{5476}}}.\]
Подставляя значения в выражение, мы можем получить ответ на задачу.
Знаешь ответ?