home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Trigonometry / ProOneSoftware-Trigonometry-Win31.iso / trig / chapter2.4r < prev    next >
Text File  |  1995-04-09  |  6KB  |  174 lines

  1.  172 
  2. à 2.4ïNavigation Problems
  3.  
  4. ä Please solve the following problems involving navigation.
  5.  
  6. âïAn airplane is flying with instruments indicating a heading of
  7. 215° and a speed of 190 mph.ïA 30 mph wind is blowing from 115°.ïFind
  8. the actual speed and heading of the airplane relative to the ground.ïBy
  9. the Law of Cosines the actual speed relative to the ground is 197.43
  10. mph, and by the Law of Sines the actual heading is 223.61°.ïPlease see
  11. the Details for an explanation.
  12. éSêêëFirst note that the angle at C is 100°.ïIn
  13. êêêïthe figure, the actual speed relative to the
  14. êêêïground is the length of side c in triangle ABC.
  15. êêêïSince two sides and the included angle are known,
  16. êêêïthe Law of Cosines can be used to find the length
  17. êêêïof side c.
  18. @fig2401.bmp,15,25
  19. #êêêêcì = 30ì + 190ì - 2∙30∙190∙cos 100°
  20. êêêêêè cï≈ï197.43 mph
  21. To find the actual heading, we can use the Law of Sines to find the
  22. angle at B in triangle ABC.
  23. êêê30/sin Bè=è197.43/sin 100°
  24. êêêèsin Bè≈è.14964
  25. êêêêBè≈è8.61°
  26. Thus, the actual heading is 215° + 8.61°ï=ï223.61°.
  27.  1ïA lighthouse keeper, while working at the top of his light-
  28. house, spots a boat in distress at an angle of depression of 27.3° from
  29. the top of the lighthouse.ïIf he knows that the lighthouse is 100.2
  30. feet high, how for out is the boat?
  31. êêA)ï194.13 ftêêèB)ï176.3 ft
  32.  
  33. êêC)ï255 ftêêë D)ïå of ç
  34. üêêë The angle at A is 27.3° since alternate inte-
  35. êêêïrior angles are equal.ïYou can use the tan for-
  36. êêêïmula in this right triangle ABC.
  37. @fig2402.bmp,100,600
  38. êêêêëtan 27.3°è=è100.2 ft/x
  39. êêêêêë xè≈è194.13 ft
  40. êêêïThus, the boat is 194.13 feet off shore.
  41. Ç A
  42.  2ïThe bearing from ship A to a distant ship is N39.3°E.ïFrom
  43. ship B, which is 500 yards due east of ship A, the bearing to the dis-
  44. tant ship is N15°W.ïHow far is ship A from the distant ship?
  45.  
  46. êêA)ï623 ydsêêëB)ï796.3 yds
  47.  
  48. êêC)ï594.72 ydsêêïD)ïå of ç
  49. üêêë First, angle A is 50.7°, and angle B is 75° in
  50. êêêïtriangle ABC.ïTherefore, the angle at C is 54.3°.
  51. êêêïThe Law of Sines can be used to find side b.
  52. @fig2403.bmp,100,600
  53. êêêêè b/sin 75°è=è500/sin 54.3°
  54. êêêêêëbè≈è594.72 yds
  55. êêêïThus, ship A is 594.72 yds from the distant ship.
  56. Ç C
  57.  3ïAn airplane flies at a heading of 210° for 20 minutes at a
  58. speed of 320 mph.ïHe then turns and flies at a heading of 265° for 40
  59. minutes at the same speed.ïHow far is the plane from the starting point
  60. if the wind is not a factor?
  61. êêA)ï280 miêêë B)ï288.08 mi
  62.  
  63. êêC)ï296.3 miêêè D)ïå of ç
  64. üêêë First, angle C in triangle ABC is seen to be
  65. êêêï125°.ïThe distance AC is 2/3∙ 320 mph = 213.33
  66. êêêïmi.ïAlso, the distance BC is 1/3∙320 mph =
  67. êêêï106.67 mi.ïUse the Law of Cosines to find "c".
  68. #êêêïcì = (106.67)ì+ (213.33)ì-2∙106.67∙213.33∙cos125°
  69. êêêêêècè≈è288.08 mi
  70. @fig2404.bmp,100,600
  71. êêêïThus, the plane is 275.9 miles from point B.
  72. Ç B
  73.  4ïA small plane flies in a southeasterly direction for three
  74. hours.ïIf it is 120 miles east and 230 miles south of its starting
  75. point, what is the heading of the airplane?
  76.  
  77. êêA)ï110.6°êêë B)ï97.3°
  78.  
  79. êêC)ï152.45°êêëD)ïå of ç
  80. üêêë In the figure, triangle ABC is a right tri-
  81. êêêïangle. The tangent formula can be used to find
  82. êêêïthe angle Θ.
  83. êêêêê tan Θè=è230/120
  84. êêêêêëΘè≈è62.45°
  85. êêêïThus, the heading is 90° + 62.45°ï=ï152.45°.
  86. @fig2405.bmp,100,600
  87. Ç C
  88.  5ïFrom a 100 ft high sand dune overlooking Croatan Sound, an
  89. observer watches two ships pass directly in line with his view of a
  90. point at Mann's Harbour.ïAt the instant the ships pass, their angles of
  91. depression are 28.7° and 35.2°.ïHow far apart are the ships at that
  92. moment?êA)ï97.2 ftêêëB)ï40.89 ft
  93.  
  94. êêC)ï86.3 ftêêëD)ïå of ç
  95. üêêë In the figure, triangles ABC and DBC are right
  96. êêêïtriangles.ïFirst, find AC using triangle ABC,
  97. êêêïthen find DC using triangle DBC.
  98. êêêètan 28.7° = 100/ACêïtan 35.2° = 100/DC
  99. êêêëACï≈ï182.65 ftêè DCï≈ï141.76 ft
  100. êêêïThus, the distance between the ships at the moment
  101. @fig2406.bmp,100,600
  102. êêêïthey pass is 182.65 - 141.76ï=ï40.89 feet.
  103. Ç B
  104.  6ïA fishing boat leaves Bogue Inlet at 5:00 AM with a bearing
  105. of S25°E and a speed of 12 mph.ïA second boat leaves Beaufort Inlet, 18
  106. miles due east, traveling at 24 mph with the intention of intercepting
  107. the first boat.ïWhat bearing should the second boat take to catch the
  108. first boat?èA)ïS63.05°Wêêè B)ïN20°W
  109.  
  110. êêC)ïS33.6°EêêëD)ïå of ç
  111. üêêë First, note that angle A in triangle ABC is
  112. êêêï65°.ïLet distance AC be 12∙t and distance BC be
  113. êêêï24∙t.ïThen use the Law of Sines.
  114. êêêêè24∙t/sin 65°è=è12∙t/sin B
  115. êêêêêèsin Bè≈è.4532
  116. êêêêêêBè≈è26.95°
  117. @fig2407.bmp,100,600
  118. êêêïThus, the bearing should be S63.05°W.
  119. Ç A
  120.  7ïA fishing boat leaves Bogue Inlet at 5:00 AM with a bearing
  121. of S25°E and a speed of 12 mph.ïA second boat leaves Beaufort Inlet, 18
  122. miles due east, traveling at 24 mph with the intention of intercepting
  123. the first boat.ïHow long will it take the second boat to catch the
  124. first boat?èA)ï1 1/2 hrêêè B)ï2 hr 20 min
  125.  
  126. êêC)ï.68 hrêêë D)ïå of ç
  127. üêêë First, note that angle B was found to be
  128. êêêï26.95° in Problem 6.ïThen, use the Law of Sines.
  129. êêêï(side AC is 12∙t and side BC is 24∙t)
  130. êêêê 18/sin 88.05°è=è12∙t/sin 26.95°
  131. êêêêêë tè≈è.68 hr
  132. êêêïThus, it should take the second boat .68 hours
  133. @fig2407.bmp,100,600
  134. êêêïto meet the first boat.
  135. Ç C
  136.  8ïAn airplane's instruments indicate a heading of 136.5° and a
  137. speed of 210 mph.ïA 20 mph wind is blowing from 275°.ïFind the actual
  138. speed of the airplane relative to the ground.
  139.  
  140. êêA)ï214.6 mphêêèB)ï225.37 mph
  141.  
  142. êêC)ï235.3 mphêêèD)ïå of ç
  143. üêêë First, observe that the angle at B is 138.5°.
  144. êêêïThen, since two sides and the included angle are
  145. êêêïknown, use the Law of Cosines.
  146. #êêêè bì = 210ì + 20ì - 2∙210∙20∙cos 138.5°
  147. êêêêêbè≈è225.37 mph
  148. êêêïThus, the actual speed of the airplane relative
  149. @fig2408.bmp,100,600
  150. êêêïto the ground is 225.37 mph.
  151. Ç B
  152.  9ïAn airplane's instruments indicate a heading of 136.5° and a
  153. speed of 210 mph.ïA 20 mph wind is blowing from 275°.ïFind the actual
  154. heading of the airplane relative to the ground.
  155.  
  156. êêA)ï201.4°êêë B)ï198.3°
  157.  
  158. êêC)ï206.63°êêëD)ïå of ç
  159. üêêë First, side b was found to be 225.37 in Pro-
  160. êêêïblem 8.ïYou can use the Law of Sines to find
  161. êêêïangle A in triangle ABC.
  162. êêêêè20/sin Aè=è225.37/sin 138.5°
  163. êêêêê Aè≈è3.37°
  164. êêêïThus, the actual heading of the airplane relative
  165. @fig2408.bmp,100,600
  166. êêêïto the ground is 210° - 3.37°ï=ï206.63°.
  167. Ç C
  168.  
  169.  
  170.  
  171.  
  172.  
  173.  
  174.