第24章
解直角三角形
24.4解直角三角形
第3课时
坡度问题
学习目标:
理解坡度、坡角的概念(重点).
能够解决与坡度、坡角有关的实际问题(难点).
自主学习
一、新知预习
在修路、挖河、开渠和筑坝时,设计图纸上都要注明斜坡的倾斜程度.
如图,坡面的铅垂高度h和水平长度l的比叫做坡面的______(或坡比),记作i,即i=.坡度通常写成1:m的形式,如i=1:6.坡面与水平面的夹角叫做______,记作α,有i==tanα.显然,坡度越大,坡角α就越____,坡面就越____.
合作探究
一、探究过程
探究点1:利用坡度、坡角解决实际问题
【典例精析】
例
水库大坝的横断面是梯形,坝顶宽6
m,坝高23
m,斜坡AB的坡度i=1∶3
,斜坡CD的坡度i’=1∶2.5
,
则斜坡CD的坡面角α,坝底宽AD和斜坡AB的长应设计为多少(参考数据:tan18.4°≈)?
【归纳总结】根据坡度的定义i=,解题时需先求得水平距离l和铅直高度h.
【针对训练】
1.(1)一斜坡的坡角为30°,则它的坡度为 ;?
(2)如果一个坡度为1∶2.5,则这个坡角为 (用计算器计算,结果精确到0.1°);?
(3)等腰梯形的较小底长为3,腰长为5,高为4,则另一个底长为 ,坡度为 ;?
(4)堤坝横断面是等腰梯形(如图所示).
若AB=10
m,CD=4
m,高h=4
m,则坡度i= ,AD= m.
?
第1题图
第2题图
2如图,在平面上种植树木时,要求株距(相邻两树间的水平距离)为4m,如果在坡度为0.75的山坡上种树,也要求株距为4m,那么相邻两树间的坡面距离为( )
A.5m
B.6m
C.7m
D.8m
二、课堂小结
坡度、坡比问题
图解
坡面的垂直高度h和水平宽度l的比值叫做坡面的坡度(或坡比),坡面与水平面的夹角α叫做坡角,显然tan
α=_______.
当堂检测
1.如图是拦水坝的横断面,斜坡AB的水平宽度AC为6米,斜面坡度为1:3,则斜坡AB的长为( )
A.2米
B.3米
C.6米
D.12米
第1题图
第2题图
2.如图,在坡度为1:2的山坡上种树,要求相邻两棵树的水平距离是6m,则斜坡上相邻两棵树的坡面距离是( )
A.3m
B.3m
C.12m
D.6m
3.小明沿着坡度为1:的斜坡向上行走了10米,则他的垂直高度上升了
米.
4.
如图,给高为3米,坡度为1∶1.5的楼梯表面铺地毯.已知每级楼梯宽度为1.5米,地毯的价格为每平方米8元,则铺完整个楼梯共需______元.
第4题图
第5题图
5.一座拦河大坝的横截面如图所示,已知AB=20
m,斜坡AB的坡比是1∶2,斜坡DC的坡比是3∶4,则DC的长是
米.
6.如图,A,B两地被大山阻隔,由A地到B地需要先爬坡到山顶C地,再下坡到B地,已知坡面AC的坡度i=1:,坡面BC的坡角∠CBA=45°,BC=4千米.若修建一条穿山隧道AB,则隧道打通后与打通前相比,从A地到B地的路程约缩短多少千米(结果精确到0.01千米.参考数据:≈1.414,≈1.732)?
能力提升
7.某校教学楼后面紧邻着一个山坡,坡上面是一块平地,如图所示,BC∥AD,BE⊥AD,斜坡AB长为26米,斜坡AB的坡度i=12∶5,为了减缓坡面防山体滑坡,保障安全,学校决定对该斜坡进行改造,经地质人员勘测,当坡角不超过50°时,可确保山体不滑坡.
(1)求改造前坡顶到地面的距离BE的长;
(2)如果改造时保持坡脚A不动,坡顶B沿BC向左移11米到F点处,问这样改造能确保安全吗(参考数据:tan48.8°≈1.14)?
参考答案
自主学习
一、新知预习
坡度
坡角
大
陡
合作探究
一、探究过程
【典例精析】
例
解:如图,作BE⊥AD于E,CF⊥AD于F.∵斜坡AB的坡度i=1:3,∴tanA=,∴α≈18.4°.∴=.∴AE=69m.∴AB=≈72.7(m).∵斜坡CD的坡度
i′=1∶2.5,∴tan∠D==.∴=.∴DF=57.5m.∴AD=AE+EF+DF=69+6+57.5=132.5(m).故斜坡AB的坡面角α约为18.4°,坝底宽AD的长是132.5m,斜坡AB的长是72.7m.
【针对训练】
1.(1)1∶
(2)21.8
(3)9
4∶3
(4)4∶3
5
2.A
二、课堂小结
h∶l
当堂检测
A
2.B
3.5
4.90
5.
解:作CD⊥AB于点D,在Rt△BCD中,∵∠CBA=45°,BC=4千米,∴CD=
BD=4千米.∵坡面AC的坡度i=1:,∴=.∴AD=CD=4.∴AC==8千米.∵AB=AD+BD,∴AB=(4+4)千米.又∵AC+CB=(8+4)千米,∴AC+CB﹣AB=8+4﹣4﹣4≈2.73(千米).
答:隧道打通后与打通前相比,从A地到B地的路程约缩短2.73千米.
解:(1)设AE=5x,∵斜坡AB的坡比为i=12∶5,∴BE=12x,由勾股定理,得AE2+
BE2=AB2,即(5x)2+(12x)2=262,解得x=2,∴BE=12x=24米.
(2)如图,作FH⊥AD于H,连接FA.由(1)知AE=10米.由题意,得AH=11+10=21(米).在Rt△AFH中,tan∠FAH==≈1.14,则∠FAH≈48.8°.∵48.8°<50°,∴这样改造能确保安全.
解