Zadanie

Tarzan stojí na vrchole stromu vysokého \(24\,\text{m}\). Chce sa dostať za svojou snúbenicou Jane na vrchol stromu, ktorý je vysoký \(20\ \textrm{m}\). Pne týchto stromov sú vzdialené od seba \(24\ \textrm{m}\) a niekde medzi týmito dvoma stromami stojí tretí, z ktorého vo výške \(28\ \textrm{m}\) vychádza liana. Túto lianu drží Tarzan na svojom strome a chcel by sa zhupnúť ku Jane tak, aby sa po liane nemusel šplhať hore ani dolu. V akej vzdialenosti musí byť peň prostredného stromu od pňa Tarzanovho stromu, aby sa to Tarzanovi podarilo?

Najskôr je dobré nakresliť si ilustračný obrázok.

image

Body \(K,\ M,\ S\) postupne reprezentujú kmene 1., 2. a 3. stromu. Bod \(T\) je vrchol 1. stromu, na ktorom stojí Tarzan, bod \(L\) je miesto, v ktorom je liana upevnená o 2. strom a bod \(J\) je vrchol 3. stromu, na ktorom stojí Jane. Keďže zatiaľ nepoznáme presnú polohu bodu \(L\), nakreslíme si do nášho obrázku dva pomocné body \(A,\ B\), ktoré ohraničujú priestor (úsečku), v ktorom sa bod \(L\) môže nachádzať. Tieto body \(A,\ B\) si zvolíme tak, aby nám v obrázku vznikol obdĺžnik \(KSBA\). Teraz si môžeme všimnúť, že nám v obrázku vznikli dva pravouhlé trojuholníky\(ATL\), \(BJL\). V týchto trojuholníkoch si vyjadríme všetky dĺžky strán. \[\left|TK\right|=24\text,\quad \left|AK\right|=\left|LM\right|=\left|BS\right|=28\text,\quad \left|JS\right|=20\text.\] \[\begin{aligned} \left|AT\right|&=\left|AK\right|-\left|TK\right|=28-24=4\text,\\ \left|BJ\right|&=\left|BS\right|-\left|JS\right|=28-20=8\text. \end{aligned}\] \[\left|KS\right|=24\text,\quad \left|KM\right|=x=\left|AL\right|\text,\quad \left|MS\right|=24-x=\left|LB\right|\text.\] \[\left|TL\right|=r=\left|JL\right|\text.\] Keď už máme zistené všetky potrebné strany trojuholníkov, tak si môžeme ľahko zapísať Pytagorovu vetu v oboch z nich: \[\begin{aligned} \left|TL\right|^2&=\left|TA\right|^2+\left|AL\right|^2,& \left|JL\right|^2&=\left|JB\right|^2+\left|BL\right|^2,\\ r^2&=4^2+x^2,& r^2&=8^2+(24-x)^2.\end{aligned}\]

Vidíme, že sa nám rovnajú ľavé strany \(r^2=r^2\), teda sa musia rovnať aj pravé strany rovníc, ktoré dáme do rovnosti a vyriešime rovnicu: \[\begin{aligned} 4^2+x^2&=8^2+(24-x)^2,\\ 16+x^2&=64+(24-x)^2,\\ 16+x^2&=64+x^2-48x+24^2\qquad /-x^2,\\ 16&=64-48x+24^2\qquad /+48x-16,\\ 48x&=64+24^2-16,\\ x&=13.\end{aligned}\] Vieme, že \(x\) označuje vzdialenosť medzi bodmi \(A,\ L\), čo je vzdialenosť medzi Tarzanovým stromom a stromom s lianou, ktorú sme chceli vypočítať, teda výsledná vzdialenosť je \(13\) metrov.

Diskusia

Tu môžte voľne diskutovať o riešení, deliť sa o svoje kusy kódu a podobne.

Pre pridávanie komentárov sa musíš prihlásiť.