Tháp Eiffel là một công trình kiến trúc bằng thép nằm trên công viên Champ-de-Mars, cạnh sông Seinc, là biểu tượng của Thủ đô Paris nước Pháp. Công trình này do kỹ sư Gustave Eiffel và các đồng nghiệp của mình thiết kế, xây dựng từ năm 1887 đến năm 1889 nhân dịp Triển lãm thế giới năm 1889 và cũng là dịp kỷ niệm 100 năm Cách mạng Pháp.Hãy tính chiều cao của tháp Eiffel mà không cần lên đỉnh tháp, biết góc tạo bởi tia nắng mặt trời với mặt đất là \(62^\circ {\rm{C}}\) và bóng của tháp trên mặt đất là \[175{\rm{ m}}\] (đơn vị mét, làm tròn kết quả đến hàng đơn vị).

Lời giải

Gọi \[D\] và \[E\] lần lượt là điểm đặt mắt khi người quan sát đỉnh núi đứng ở vị trí \[B\] và \[C.\]

Gọi \[I\] là hình chiếu của điểm \[D\] trên \[AH\].

So với mặt đất thì \[BD\] và \[CE\] là phương thẳng đứng; \[HC\] và \[IE\] là phương ngang nên các tứ giác \[IHBD,\,\,IHCE,\,\,DBCE\] là hình chữ nhật.

Do đó \[DE = BC = \,475\,\,{\rm{m}}\]; \[IH = DB = EC = 1,6\,\,{\rm{m}}\].

• Xét \[\Delta AID\] vuông tại \[I\] nên:

\[ID = AI \cdot \,\cot \widehat {ADI} = AI \cdot \,\cot 34^\circ  = AI \cdot \tan 56^\circ \] (do \[\cot 34^\circ  = \tan 56^\circ \]).   \[\left( 1 \right)\]

• Xét \[\Delta AIE\] vuông tại \[I\] nên:

\[IE = AI \cdot \,\cot \widehat {AEI} = AI \cdot \,\cot 30^\circ  = AI \cdot \tan 60^\circ \] (do \[\cot 30^\circ  = \tan 60^\circ \]).   \[\left( 2 \right)\]

Từ \[\left( 1 \right)\] và \[\left( 2 \right)\] suy ra \[IE - ID = AI\left( {\tan 60^\circ  - \tan 56^\circ } \right)\]

\[AI\left( {\tan 60^\circ  - \tan 56^\circ } \right) = 475\]

 \[AI = \frac{{475}}{{\tan 60^\circ  - \tan 56^\circ }} \approx 1\,\,903,9\,\,({\rm{m}}).\]

Chiều cao \[AH\] của ngọn núi là:

\[AH = AI + IH \approx 1903,9\, + 1,6\, \approx 1906\,\,({\rm{m)}}{\rm{.}}\]

Vậy chiều cao \[AH\] của ngọn núi là \[1\,\,906\,\,{\rm{m}}{\rm{.}}\]

Đáp án: 1906.

Xét tam giác \(ABC\) vuông tại \(A\), ta có:

\[AB = AC \cdot \tan \widehat C = 12\tan 40^\circ  \approx 10,07\,\,({\mathop{\rm m}\nolimits} ).\]

Vậy chiều cao cột cờ \(AB\) khoảng \(10,07\,\,{\mathop{\rm m}\nolimits} .\)