一個梯子與水平面成 \( \alpha \) 角靠在牆上。它的底部被拉離牆壁一段距離 a,導致梯子沿牆下滑一段距離 b,並與水平面成 \( \beta \) 角。證明:\[\frac{a}{b}=\frac{\cos \alpha-\cos \beta}{\sin \beta-\sin \alpha}\]。


已知

一個梯子與水平面成 \( \alpha \) 角靠在牆上。它的底部被拉離牆壁一段距離 $a$,導致梯子沿牆下滑一段距離 $b$ ,並與水平面成 \( \beta \) 角。

需要做的事情

我們需要證明\[\frac{a}{b}=\frac{\cos \alpha-\cos \beta}{\sin \beta-\sin \alpha}\]。

解答

從圖中可以看出,

$AB$ 和 $CD$ 是同一個梯子。這意味著 $AB = CD$

$\cos \alpha=\frac{\text { 底邊 }}{\text { 斜邊 }}$

$=\frac{\mathrm{AE}}{\mathrm{AB}}$

類似地,

$\cos \beta=\frac{\mathrm{CE}}{\mathrm{CD}}$

$=\frac{a+\mathrm{AE}}{\mathrm{AB}}$

$\sin \alpha=\frac{\text { 高邊 }}{\text { 斜邊 }}$

$=\frac{\mathrm{BE}}{\mathrm{AB}}$

$=\frac{b+\mathrm{DE}}{\mathrm{AB}}$

$\sin \beta=\frac{\mathrm{DE}}{\mathrm{CD}}$

$=\frac{\mathrm{DE}}{\mathrm{AB}}$

讓我們考慮等式右側,

$\frac{\cos \alpha-\cos \beta}{\sin \beta-\sin \alpha}=\frac{\frac{\mathrm{AE}}{\mathrm{AB}}-\frac{a+\mathrm{AE}}{\mathrm{AB}}}{\frac{\mathrm{DE}}{\mathrm{AB}}-\frac{b+\mathrm{DE}}{\mathrm{AB}}}$

$=\frac{\mathrm{AE}-a-\mathrm{AE}}{\mathrm{DE}-b-\mathrm{DE}}$

$=\frac{-a}{-b}$

$=\frac{a}{b}$

$=$ 等式左側

因此得證。

更新於: 2022年10月10日

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