AさんとBさんの家は互いに6km離れており、Aさんは真北方向に仰角45°で、Bさんは真西方向に仰角30°で同じ未確認飛行物体を捉えた。このとき、未確認飛行物体が上空何kmを飛行していたか求める問題。

幾何学三角比空間図形ピタゴラスの定理仰角
2025/6/26

1. 問題の内容

AさんとBさんの家は互いに6km離れており、Aさんは真北方向に仰角45°で、Bさんは真西方向に仰角30°で同じ未確認飛行物体を捉えた。このとき、未確認飛行物体が上空何kmを飛行していたか求める問題。

2. 解き方の手順

まず、未確認飛行物体の高度を hh とします。
Aさんが捉えた仰角が45°であることから、Aさんの家から未確認飛行物体の真下までの距離 dAd_Ahh に等しくなります。
dA=hd_A = h
Bさんが捉えた仰角が30°であることから、Bさんの家から未確認飛行物体の真下までの距離 dBd_Bh/tan(30)h / \tan(30^\circ) となります。tan(30)=13\tan(30^\circ) = \frac{1}{\sqrt{3}} なので、
dB=3hd_B = \sqrt{3} h
Aさんの家とBさんの家は6km離れているので、Aさんの家から未確認飛行物体の真下までの地点、Bさんの家から未確認飛行物体の真下までの地点の3点からなる直角三角形を考えると、ピタゴラスの定理より、
dA2+dB2=62d_A^2 + d_B^2 = 6^2
上記に dA=hd_A = h および dB=3hd_B = \sqrt{3}h を代入すると、
h2+(3h)2=36h^2 + (\sqrt{3}h)^2 = 36
h2+3h2=36h^2 + 3h^2 = 36
4h2=364h^2 = 36
h2=9h^2 = 9
h>0h > 0 なので、h=3h = 3 となります。

3. 最終的な答え

3km

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