课件39张PPT。1.2 应用举例第一章 解三角形问题提出1.正弦定理和余弦定理的基本公式是什么?2.正弦定理和余弦定理分别适合解哪些类型的三角形?正弦定理:一边两角或两边与对角; 余弦定理:两边与夹角或三边.3.在平面几何中,两点间的距离就是连接这两点的线段长.对于不可以直接度量的两点间的距离,通常用什么办法进行计算? 构造三角形4.在测量问题中,对于可到达的点之间的距离,一般直接度量,对于不可到达的两点间的距离,常在特定情境下通过解三角形进行计算,我们将对这类问题作些实例分析. 距离测量问题探究(一):一个不可到达点的距离测量思考2:若改变点C的位置,哪些相关数据可能会发生变化?对计算A、B两点的距离是否有影响? 思考3:一般地,若A为可到达点,B为不可到达点,应如何设计测量方案计算A、B两点的距离?选定一个可到达点C; →测量AC的距离及∠BAC,∠ACB的大小 →利用正弦定理求AB的距离.思考4:根据上述测量方案设置相关数据,计算A、B两点的距离公式是什么? 设AC=d,∠ACB=α,∠BAC=β. 探究(二):两个不可到达点的距离测量思考2:设A、B两点都在河的对岸(不可到达),你能设计一个测量方案计算A、B两点间的距离吗?选定两个可到达点C、D; →测量C、D间的距离及∠ACB、∠ACD、∠BDC、∠ADB的大小;→利用正弦定理求AC和BC; →利用余弦定理求AB.思考3:在上述测量方案中,设CD=a,∠ACB=α,∠ACD=β,∠BDC=γ,∠ADB=δ,那么AC和BC的计算公式是什么? 思考4:测量两个不可到达点之间的距离还有别的测量方法吗?理论迁移 例 某观测站C在城A的南偏西20°方向,由城A出发的一条公路沿南偏东40°方向笔直延伸.在C处测得公路上B处有一人与观测站C相距31km,此人沿公路走了20km后到达D处,测得C、D间的距离是21km;问这个人还要走多远才能到达A城? 15问题提出1.测量一个可到达点与一个不可到达点之间的距离,应如何测量和计算?2.测量两个不可到达点之间的距离,应如何测量和计算?3.竖直方向两点间的距离,通常称为高度.如何测量顶部或底部不可到达的物体的高度,也是一个值得探究的问题.探究(一):利用仰角测量高度计算AC的长高度测量问题思考2:取水平基线CD,只要测量出哪些数据就可计算出AC的长?点C、D观察A的仰角和CD的长 思考3:设在点C、D出测得A的仰角分别为α、β,CD=a,测角仪器的高度为h,那么建筑物高度AB的计算公式是什么?思考4:如图,在山顶上有一座铁塔BC,塔顶和塔底都可到达,A为地面上一点,通过测量哪些数据,可以计算出山顶的高度?思考5:设在点A处测得点B、C的仰角分别为α、β,铁塔的高BC=a,测角仪的高度忽略不计,那么山顶高度CD的计算公式是什么? 探究(二):利用俯角测量高度思考1:飞机的海拔飞行高度是可知的,若飞机的航线和山顶在同一个铅垂平面内,飞机在水平飞行中测量山顶的高度,关键是求出哪个数据?飞机与山顶的海拔差 思考2:如图,设飞机在飞临山顶前,在B、C两处测得山顶A的俯角分别是α、β,B、C两点的飞行距离为a,飞机的海拔飞行高度是H,那么山顶的海拔高度h的计算公式是什么?探究(三):借助方位角测量高度1047m思考2:若在A、B两处测得山顶D的仰角分别为α、β,从A到B的行驶距离为a,能否求出此山的高度?思考3:在上述条件下,若在A处还测得山顶D的方位角是西偏北θ方向,能否求出此山的高度?问题提出1.测量水平面内两点间的距离,有哪两种类型?分别测量哪些数据?一个可到达点与一个不可到达点之间的距离;两个不可到达点之间的距离. 基线长和张角.2.测量物体的高度时,对角的测量有哪几种类型?在实际问题中如何选择?仰角、俯角或方位角. 在地面测仰角, 在空中测俯角, 在行进中测方位角. 3.角度是三角形的基本元素,是反映实际问题中物体方向的几何量,根据相关数据计算角的大小,也是测量问题中的一个重要内容.探究(一):测量行进方向思考1:一艘海轮从海港A出发,沿北偏东75°的方向航行67.5 n mile后到达海岛B,然后从B出发,沿北偏东32°的方向航行54.0 n mile后到达海岛C,那么A、C 两点间的直线距离是否确定?如何计算?AC=113.15海里角度测量问题思考2:在上述问题中,若海轮直接从海港A出发,直线航行到海岛C,如何确定海轮的航行方向?沿北偏东56°的方向航行 思考3:甲船在A处发现乙船在北偏东60°的B处,以20 n mile/h的速度向正北方向航行,若使甲船在直线航行中,与乙船在某处相遇,那么甲船的航行方向由什么因素所确定? 甲船的航行速度思考4:在上述问题中,若甲船的航速为 n mile/h,那么甲船应沿什么方向航行才能与乙船在C处相遇? 沿北偏东30°的方向航行 探究(二):测量相对位置思考1:甲船在A处,乙船在点A的东偏南45°方向,且与甲船相距9 n mile的B处.在点B南偏西15°方向有一个小岛C,甲、乙两船分别以28 n mile/h和20 n mile/h的速度同时向小岛直线航行,并同时达到小岛,那么B处与小岛的距离是多少?15 海里思考2:在A处观察小岛,其位置如何?南偏东7°,相距21海里理论迁移 例 在A处有一条小船,在点A的北偏东30°方向有一个小岛B,这附近海域内有北偏东60°方向,且速度为4 nmile/h的潮流.已知小船的航速是10 nmile/h,若使小船在最短的时间内达到小岛,小船应沿什么方向航行? 北偏东 18.46° 总结1.利用正弦定理和余弦定理解三角形求角的大小,是角度测量问题的基本内容,主要应用于航海中航行方向的测量与计算.2.角与距离是密切相关的,将背景材料中的相关数据转化为三角形的边角值,再利用正、余弦定理求相关角的大小,是解题的基本思路.3.如果角或距离不能直接利用正、余弦定理求解,就用方程思想处理.问题提出1.三角形中有一系列基本定理和公式,其中包括内角和定理,勾股定理,正弦定理,余弦定理,射影定理,面积公式等,这些知识是解决三角形问题的基本理论依据.2.以三角形为背景的数学问题,除了解三角形和测量问题外,还有与三角函数相关联的三角变换问题,我们将对这类问题作些分析与探究.探究(一):三角形面积的计算思考1:在△ABC中,若B=62.7°,C=65.8°,b=3.16cm,如何求三角形的面积?三角形中的三角变换思考2:在△ABC中,若a=41.4cm,b=27.3cm,c=38.7cm,如何求三角形的面积?思考3:能否用三角形的三边长为a,b,c表示三角形的面积S?探究(二):三角形内角的计算思考1:在△ABC中,若sinA︰sinB︰sinC=5︰7︰8,则角B的值为多少? 60°思考2:在△ABC中,若 ,则角A的值为多少? 120°思考1:在△ABC中,若acosB=bcosA,则△ABC的形状如何? 探究(三):三角形形状的确定等腰三角形 思考2:在△ABC中,若B=60°,且b2=ac,则△ABC的形状如何?正三角形 思考3:在△ABC中,若 ,则△ABC的形状如何?等腰三角形或直角三角形 探究(四):三角恒等式证明思考1:在△ABC中,如何证明
?思考2:在△ABC中,如何证明 课件21张PPT。第一章 解三角形 1.2 应用举例
一、基本概念解斜三角形中的有关名词、术语:(1)坡度:斜面与地平面所成的角度。
(2)仰角和俯角:在视线和水平线所成的角中,视线在
水平线上方的角叫仰角,视线在水平
线下方的角叫俯角。
(3)方位角:从正北方向顺时针转到目标方向的夹角。
(4)方向角:从指定方向线到目标方向线的水平角。
(5)视角:由物体两端射出的两条光线在眼球内交叉而
成的角练习:两灯塔A、B与海洋观察站C的距离都等于akm,灯塔A在观察站C的北偏东30°,灯塔B在观察站C南偏东60 ° ,则A、B之间的距离为多少?应用举例——距离例1.设A、B两点在河的两岸,要测量两点之间的距离。
测量者在A的同侧,在其所在的河岸边选定一点C,测出
AC的距离是55m,∠BAC=51o, ∠ACB=75o,求A、
B两点间的距离(精确到0.1m)二、应用举例51o75o55m解:如图,在△ABC中,B=180o-(51o+75o)=54o所以由可得答:A,B两点间的距离约为65.7米。ABC二、应用举例AB解:如图,测量者可以在河岸边选定两点C、D,设CD=a,∠BCA=α,∠ACD=β,∠CDB=γ,
∠ADB=δa例2.A、B两点都在河的对岸(不可到达),设计一种测量两点间的距离的方法。ABCD为了测定河对岸两点A、B间的距离,在岸边选定1公里长的基线CD,并测得∠ACD=90o, ∠BCD=60o,∠BDC=75o,∠ADC=30o,求A、B两点的距离.三、练习三、练习ABNM三、练习三、练习如图,一艘船从C处以30 n mile/h的速度往北偏东15o的A岛行驶,若船在C处测得B岛在北偏西30o的方向,行驶20 min后在D处测得B岛在北偏西45o的方向,到达A岛后又测得B岛在北偏西60o的方向,试求A岛与B岛的距离。解:依题意可得,
∠BCD=45o , ∠BDA=60o,
∴∠CBD=∠BDA-∠BCD=15o,又∵∠BAD=180o -60o-15o =105o三、练习n mile/h 即是:海里/每小时
海里是长度单位,其单位符号为(n mile),
1 n mile=1852m
(只适用于航程) 一海里约为3.7里。
节是速度单位,单位符号为(kn),
1 kn=1 n mile/h=(1852/3600)m/s
即:1节=1海里/1小时=0.514 m/s 1.分析:理解题意,画出示意图 2.建模:把已知量与求解量集中在一个三角形中3.求解:运用正弦定理和余弦定理,有顺序地解这些三角形,求得数学模型的解。4.检验:检验所求的解是否符合实际意义,从而得出实际问题的解。 实际问题 → 数学问题(三角形)
→ 数学问题的解(解三角形)→ 实际问题的解解斜三角形应用题的一般步骤是:四、小结方法:练习1.一艘船以32.2n mile / h的速度向正北航行。在A处看灯塔S在船的北偏东20o的方向,30min后航行到B处,在B处看灯塔在船的北偏东65o的方向,已知距离此灯塔6.5n mile 以外的海区为航行安全区域,这艘船可以继续沿正北方向航行吗?练习2.自动卸货汽车的车厢采用液压机构。设计时需要计算油泵顶杆BC的长度.已知车厢的最大仰角是60°,油泵顶点B与车厢支点A之间的距离为1.95m,AB与水平线之间的夹角为6°20’,AC长为1.40m,计算BC的长(精确到0.01m). 已知△ABC中AB=1.95m,AC=1.40m,夹角∠CAB=66°20′,求BC.解:由余弦定理,得答:顶杆BC约长1.89m。 例3.如图, AB是底部B不可到达的一个建筑物,A为建筑的最高点,试设计一种测量建筑物高度AB的方法。解:选择一条水平基线HG,使
H、G、B三点在同一条直线上。
在H、G两点用测角仪器测得A
的仰角分别是a、b, CD=a,
测角仪器的高是h,
那么,在△ACD中,根据正弦
定理可得一、例题应用举例——高度例4.在山顶铁塔上B处测得地面上
一点A的俯角a =54°40′,在塔
底C处测得A处的俯角b =50°1′。
已知铁塔BC部分的高为27.3m,
求出山高CD(精确到1m)解:依题意可知,在△ABC中,
∠ABC=90o-a, ∠BAD=a , ∠CAD=b
∴∠BAC=a-b
∵根据正弦定理,一、例题答:山的高度约为150米。∵在Rt△ACD中,一、例题例5.一辆汽车在一条水平的公路上向正西行驶,到A处
时测得公路南侧远处一山顶D在西偏北15o 的方向上,
行驶5km后到达B处,测得此山顶在西偏北30o的方向上,
仰角15o,求此山的高度CD.一、例题ADCB30o15o15o 分析:要测出高CD,只要测出高CD所在的直角三角
形的另一条直角边或斜边的长,根据已知条件,可以计
算出BC的长。 前面我们学习了如何测量距离和高
度,这些实际上都可转化已知三角形的
一些边和角求其余边的问题.然而在实际
的航海生活中,人们又会遇到新的问题,在浩瀚无垠的海面上如何确保轮船不迷失方向,保持一定的航速和航向呢?今天我们接着探讨这方面的测量问题.课题导入应用举例——高度例 一艘海轮从A出发,沿北偏东75o的方向航行67.5n mile后到达海岛B,然后从B出发,沿北偏东32o的方向航行54.0n mile后到达海岛C.如果下次航行直接从
A出发到达C,则此船该沿怎样的方向
航行,需要航行多少距离?(角度精确
到0.1o,距离精确到0.01n mile)解:∵在△ABC中,∠ABC=180o-75o+32o=137o,
∴根据余弦定理, 例题讲解根据正弦定理,
=
sinCAB =
= ≈0.3255,
所以 CAB =19.0,
75- CAB =56.0答:此船应该沿北偏东56.1的方向航行,需要航行113.15n mile