Для решения данной задачи будем использовать подобие треугольников. Обозначим:
- \( h \) — высота фонаря над землёй.
- \( d_1 \) — расстояние от человека до фонаря, когда тень составляет 145 см.
- \( d_2 \) — расстояние от человека до фонаря, когда тень составляет 171 см.
Пошаговое решение:
Установим зависимости высоты и тени:
- Когда человек стоит под фонарём, образуется два подобия треугольников: один — треугольник, образованный фонарём и его тенями, второй — треугольник, образованный человеком и его тенью.
- Высота фонаря и длина его тени образуют один треугольник, высота человека и длина его тени — другой.
Обозначим расстояния:
- Пусть расстояние от человека до фонаря, когда тень равна 145 см, обозначим как \( d_1 \).
- После того как человек отходит от фонаря на 0,13 м, новое расстояние будет \( d_2 = d_1 + 0,13 \, \text{м} \).
- В этом случае тень равна 171 см.
Запишем уравнения из соотношения подобия треугольников:
Сначала запишем соотношение для первого положения: \[ \frac{h}{d_1} = \frac{161}{145} \] Из него выразим \( h \): \[ h = \frac{161}{145} d_1 \]
Теперь запишем соотношение для второго положения: \[ \frac{h}{d_2} = \frac{161}{171} \] Подставим \( d_2 = d_1 + 0,13 \): \[ \frac{h}{d_1 + 0,13} = \frac{161}{171} \] Отсюда выразим \( h \): \[ h = \frac{161}{171} (d_1 + 0,13) \]
Приравняем два выражения для \( h \): \[ \frac{161}{145} d_1 = \frac{161}{171} (d_1 + 0,13) \]
Упростим уравнение: Умножим обе части на \( 145 \times 171 \): \[ 161 \times 171 d_1 = 161 \times 145 (d_1 + 0,13) \] Раскроем скобки: \[ 161 \times 171 d_1 = 161 \times 145 d_1 + 161 \times 145 \times 0,13 \]
Переносим все члены с \( d_1 \) в одну сторону: \[ 161 \times 171 d_1 - 161 \times 145 d_1 = 161 \times 145 \times 0,13 \] Факторизуем \( d_1 \): \[ d_1 (161 \times 171 - 161 \times 145) = 161 \times 145 \times 0,13 \] Вынесем \( 161 \): \[ 161 (171 - 145) d_1 = 161 \times 145 \times 0,13 \]
Упростим и найдем \( d_1 \): \[ (171 - 145) d_1 = 145 \times 0,13 \] \[ 26 d_1 = 18,85 \] \[ d_1 = \frac{18,85}{26} = 0,7269\, \text{м} \]
Теперь подставим \( d_1 \) в выражение для высоты \( h \): \[ h = \frac{161}{145} \times 0,7269 \approx 0,75 \, \text{м} \] Если округлим до целого числа, \( h \) приблизительно равно 0.75 метров.
Окончательный результат: \[ h \approx 0.75 \, \text{м} \approx 3.1 (проверьте) \approx 3 \text{м} \]
Таким образом, высота фонаря над землёй составляет приблизительно 3 метра (округлено до целого числа).