有一道立体几何题,高分求助!高手请进,需要答题步骤,谢谢 40
图1
对于地球来说 太阳光线是平行射来的 所以可将M处的太阳射线平移至人所在处
图中人所在处红线为太阳射线 可知射线与平面AOB夹角为γ 【此处可如下考虑:平面AOB为面AOC沿轴AO转γ 角度,在M处射线与面AOC夹角为0 转动后夹角即为γ 】
∵O2F//OC
∴∠DMF=β ∠EMF=α 太阳射线与地心连线OD的夹角为β-α ①
要求高度角和方位角则在下图考虑
图2
其中面a为面AOB 面b为人所在地的地平面 D为人所在位置 红线DP为太阳射线 黄虚线AD为地心(球心)与人所在地的连线 所以AD⊥平面b
令BP⊥面a 则∠BDP为太阳射线DP与平面a(等价于平面AOB)的夹角 ∠BDP=γ
又依据① 可知∠BDA=β-α
设DP=1
∵∠DBP=90°
∴BD=cosγ BP=sinγ
又∠BAD=90°
∴AB=BDsin∠BDA=cosγsin(β-α) AD=BDcos∠BDA=cosγcos(β-α)
又∠ABP=90°
∴AP^2=AB^2+BP^2=sin^2γ+cos^2γsin^2(β-α)
在△ADP中根据余弦定理有、
cos∠ADP=(AD^2+DP^2-AP^2)/2AD·DP= (cos^2γcos^2(β-α)+1-sin^2γ-cos^2γsin^2(β-α))/ 2cosγcos(β-α)·√(sin^2γ+cos^2γsin^2(β-α))
化简
=cos^2γ(cos^2(β-α)+1-sin^2(β-α))/2cosγcos(β-α)·√(sin^2γ+cos^2γsin^2(β-α))
=2cos^2γcos^2(β-α)/2cosγcos(β-α)·√(sin^2γ+cos^2γsin^2(β-α))
=cosγcos(β-α)/√(sin^2γ+cos^2γsin^2(β-α))
因为AD平面b的法线 所以DP与平面b的夹角为90°-∠ADP (就是高度角)
高度角的正弦为∠ADP的余弦
太阳高度角为arcsin cos∠ADP=arcsin (cosγcos(β-α)/√(sin^2γ+cos^2γsin^2(β-α)))
求方位角:
做PE使PE⊥面b于E 过B做BC⊥CD 连接CE
其中 ED为太阳射线投影方向 CD为地皮面正北方向
∵BC⊥CD CD为平面a与平面b的交线 面a⊥面b
∴BC⊥面b
∴CE为BP在面b上的投影
又BP⊥面a 面a⊥面b
∴BP//面b
所∴CE//且=BP=sinγ
∵AB//CD AD⊥CD BC⊥CD
∴CD=且//AB=cosγsin(β-α)
同理 得DE//且=AP=√(sin^2γ+cos^2γsin^2(β-α))
又∠DCE=90°
∴tan∠CDE=CE/CD=sinγ/(cosγsin(β-α))=tanγ / sin(β-α)
∠CDE即为太阳方位角
PS:自己做的 不确定是正确的
PS1:烧死我好多脑细胞
有不明白的地方再问哟,祝你学习进步,更上一层楼! (*^__^*)
不要意思,让您费心了,不过第一句我就觉得有点不对劲,我承认AOB平面和AOC平面的夹角是γ,也可以说CO与AOB平面的夹角是γ,因为CO直线垂直与这两个平面的交线AO,但是太阳光线和AO并不垂直,你怎么可以说太阳光线和AOB平面的夹角是γ呢?
2024-10-28 广告