三角测量:测量不交叉的距离
想象一个球位于溪流的另一边。你想知道到它的距离,但你不知道 您不能将卷尺横过或拉过水面。三角形可以帮助:代替 测量整个路径,我们测量安全部分并观察两个角度。
显示测量值的三角形
我们将 P 称为我们想要到达的点。在边缘上找到一个点 A 使得 从 A 到 P 的线段与边缘形成直角。在页边空白处标记另一个点 B,即 距A有一段距离。
在 B 处,将返回 A 的方向与返回 P 的方向进行比较。当这些方向形成一个 角度 $45°$,三角形 ABP 有:
- 与 A 成直角;
- B 处的角度为 $45°$;
- P 中的角为 $45°$,因为三角形的三个角加起来为 $180°$。
$45°$ 的两个角的相对边具有相同的长度。因此,$AB=AP$。从远处看 从 A 到点 P 等于我们可以测量的边距延伸。
带有步骤的示例
假设您在 A 的 8 m 处标记了 B。从 B 到 P 时,您会看到与方向的角度 BA 来自 $45°$。然后:
$$AP=AB=8\text{ m}.$$结果并没有说明从 B 到 P 的距离也是 8 米:那条边是斜边并且尺寸更大。 确定正在计算的距离与进行数学计算一样重要。
在日常生活中
- 我们的眼睛。 每只眼睛看到物体的角度都略有不同;大脑“解出三角形”并估计距离。闭上一只眼睛会让这变得更加困难。
- 带有两个摄像头的手机。“人像模式”背景模糊使用相同的原理:两个分开的镜头比较角度并计算到每个点的距离。
- **恒星。**天文学家通过在地球轨道两侧观察到的角度差(视差)来测量到附近恒星的距离。
尝试使用附近的目标
请成人在安全、平坦的地面上选择一棵树或其他固定目标。不要这样做 在街道、峡谷或水域附近进行的活动。
- 使用纸方块,在地板线上找到目标方向所在的点 A 垂直于假想边缘线。
- 沿着这条线走,直到找到 B 点,该点到目标的方向与 BA 形成 $45°$。 对角折叠的卡片可以作为角度的指导。
- 用卷尺测量 AB 或计算已知尺寸的步数。
- 使用 $AP=AB$ 估算到目标的垂直距离。
标记角度时的小错误会改变估计值。因此,重复观察并比较 结果;不要将肉眼测量的结果视为精确的。
挑战
您从 A 到 B 测量了 6 米,B 处的角度为 $45°$。 A 到 P 的垂直距离是多少? 通过这个等式,您没有发现了三角形的哪条边?
检查答案
$AP=AB=6$ 米。该等式并不直接给出BP斜边的长度;来找到你, 有必要使用另一种关系。
这种使用测量线和观察方向来定位点的想法称为 三角测量。它出现在地图、土地测量和许多其他情况下 不可能直接到达我们想要测量的地方。