2.14
船舶通过测量斜距和仰角来跟踪接近的飞机。根据这些测量值,可利用三角关系求得距离的水平分量和垂直分量。
为了从数学上分析角度的变化,将角度 theta 映射为 y,将高度与距离的比值映射为 x,得到关系式 y 等于 arcsin x。
瞬时变化的 x 对 y 的影响程度称为角度灵敏度,这需要使用隐函数求导。
对等式两边取正弦,可得到一个等价的三角函数形式,表示为 sin y 等于 x。
然后对该方程关于 x 隐式求导,以求得其导数。
通过重新排列并应用勾股恒等式,余弦函数可以用正弦函数表示。由于 y 的正弦等于 x,可将该关系代回,从而得到 x 的反正弦函数的导数。
当飞机位于正上方时,x 的微小变化会导致角度的巨大变化,从而引起跟踪灵敏度急剧增加,进而导致跟踪失败。类似地,其余反三角函数的导数也可以用同样方法求得。