思考3:根据地理知识,北京地区一年中,正午太阳直射什么纬度位置时,物体的影子最短或影子最长?
太阳直射北回归线时物体的影子最短,直射南回归线时物体的影子最长.
思考4:如图,A、B、C分别为太阳直射北回归线、赤道、南回归线时楼顶在地面上的投影点.要使新楼一层正午的太阳全年不被前面的楼房遮挡,两楼的临界距离应是图中哪两点之间的距离?
思考5:右图中∠C的度数是多少?MC的长度如何计算?
思考6:综上分析,要使新楼一层正午的太阳全年不被前面的楼房遮挡,两楼的距离不应小于多少?
【解】如图,A、B、C分别太阳直射北回归线、赤道、南回归线时,楼顶在地面上的投影点,要使新楼一层正午的太阳全年不被前面的楼房遮挡,应取太阳直射南回归线的情况考虑,此时的太阳直射纬度为-23º26',依题意两楼的间距应不小于MC.
根据太阳高度角的定义,有∠C=90º-|40º-(-23º26')|=26º34'所以,
即在盖楼时,为使后楼不被前楼遮挡,要留出相当于楼高两倍的间距。
【点拨】本题是研究楼高与楼在地面的投影长的关系问题,是将实际问题直接抽象为与三角函数有关的简单函数模型,然后根据所得的模型解决问题。应当注意在复杂的背景中抽取基本的数学关系,还要调动相关学科知识来帮助理解问题。
【练习】 某市的纬度是北纬21°34′,小王想在某住宅小区买房,该小区的楼高7层,每层3米,楼与楼之间相距15米,要使所买楼房在一年四季正午的太阳不被前面的楼房遮挡,最低应该选择第 三 层的房?
【例2】 海水受日月的引力,在一定的时候发生涨落的现象叫潮,一般地,早潮叫潮,晚潮叫汐.在通常情况下,船在涨潮时驶进航道,靠近码头;卸货后,在落潮时返回海洋.下面是某港口在某季节每天的时间与水深的关系表:
时刻 水深/米 时刻 水深/米 时刻 水深/米 0:00 5.0 9:00 2.5 18:00 5.0 3:00 7.5 12:00 5.0 21:00 2.5