Subjects trigonometrie

Baumhoehe Messen A05085

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1. **Problemstellung:** Wir sollen die Höhe eines Baumes bestimmen, der von einem Beobachtungspunkt B aus gemessen wird, der sich in der Höhe $h=6,5$ m befindet. Gegeben sind der Tiefenwinkel $\delta=15^\circ$ zum Fußpunkt F des Baumes und der Erhebungswinkel $\varepsilon=48^\circ$ zum höchsten Punkt H des Baumes. 2. **Formeln und wichtige Regeln:** Wir verwenden trigonometrische Beziehungen in rechtwinkligen Dreiecken. Die Höhe des Baumes ergibt sich aus der Differenz der Höhen von H und B. Die horizontalen Abstände können mit Tangens berechnet werden: - $\tan(\delta) = \frac{h}{x}$, wobei $x$ die horizontale Entfernung von B zu F ist. - $\tan(\varepsilon) = \frac{H - h}{x}$, wobei $H$ die Höhe des Baumes ist. 3. **Berechnung der horizontalen Entfernung $x$:** $$\tan(15^\circ) = \frac{6,5}{x} \Rightarrow x = \frac{6,5}{\tan(15^\circ)}$$ Berechnen wir $x$: $$x = \frac{6,5}{\tan(15^\circ)} \approx \frac{6,5}{0,2679} \approx 24,25\,\text{m}$$ 4. **Berechnung der Baumhöhe $H$:** $$\tan(48^\circ) = \frac{H - 6,5}{24,25} \Rightarrow H - 6,5 = 24,25 \times \tan(48^\circ)$$ $$H - 6,5 = 24,25 \times 1,1106 \approx 26,92$$ $$H = 26,92 + 6,5 = 33,42\,\text{m}$$ 5. **Berechnung der Luftlinienentfernungen von B zu F und H:** - Entfernung $BF$: $$BF = \frac{6,5}{\sin(15^\circ)} = \frac{6,5}{0,2588} \approx 25,10\,\text{m}$$ - Entfernung $BH$: $$BH = \frac{33,42 - 6,5}{\sin(48^\circ)} = \frac{26,92}{0,7431} \approx 36,23\,\text{m}$$ **Antworten:** - Die Höhe des Baumes beträgt ca. $33,42$ m. - Die Entfernung vom Beobachtungspunkt B zum Fußpunkt F ist ca. $25,10$ m. - Die Entfernung vom Beobachtungspunkt B zum höchsten Punkt H ist ca. $36,23$ m.