1.5 三角函数的应用 课件(共35张PPT)-2025-2026学年北师大版数学九年级下册教学课件

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名称 1.5 三角函数的应用 课件(共35张PPT)-2025-2026学年北师大版数学九年级下册教学课件
格式 pptx
文件大小 10.8MB
资源类型 试卷
版本资源 北师大版
科目 数学
更新时间 2025-11-18 05:54:12

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文档简介

(共35张PPT)
第 1 页:封面页
标题:1.5 三角函数的应用
副标题:北师大版九年级数学下册
配图:包含仰角、俯角、坡角的生活场景示意图(如高楼测量、山坡修路)
落款:授课教师 / 日期
第 2 页:学习目标
知识目标:理解仰角、俯角、坡角、坡度的概念,掌握三角函数在实际测量、工程问题中的应用方法。
能力目标:能将实际问题转化为直角三角形模型,运用三角函数求解未知量,提升数学建模与运算能力。
素养目标:感受数学与生活的紧密联系,培养应用数学解决实际问题的意识,渗透转化与数形结合思想。
第 3 页:概念辨析 关键术语
核心概念(结合图示讲解):
仰角:从低处观测高处目标时,视线与水平线所成的锐角(如测量树顶、山顶)。
俯角:从高处观测低处目标时,视线与水平线所成的锐角(如从楼顶看地面标志物)。
坡角:斜坡与水平面的夹角(用 α 表示)。
坡度(坡比):斜坡的垂直高度与水平宽度的比(i=h/l=tanα,通常写成 1:m 的形式)。
易错提醒:仰角与俯角均为视线与水平线的夹角,而非与铅垂线的夹角。
第 4 页:情境导入 问题初探
生活问题:小明站在距离大楼底部 20m 的平地上,用测角仪测得大楼顶部的仰角为 60°,已知测角仪高度为 1.5m,求大楼的高度(结果保留根号)。
思考引导:
如何将该问题转化为直角三角形问题?
已知条件(20m、60°、1.5m)分别对应直角三角形的哪些元素?
过渡:带着这些问题,我们学习三角函数在实际中的具体应用。
第 5 页:类型一 仰角与俯角问题(测高度 / 距离)
例题:如图,为测量某山的高度 AB,在山底 C 处测得山顶 A 的仰角为 45°,沿坡度 i=1:√3 的斜坡 CD 向上走 100m 到达 D 处,在 D 处测得山顶 A 的仰角为 30°,求山高 AB(结果保留根号)。
解题步骤:
构建模型:过 D 作 DE⊥AB 于 E,DF⊥BC 于 F,形成 Rt△CDF、Rt△ADE、Rt△ABC。
求 DF 与 CF:由坡度 i=1:√3 得∠DCF=30°,DF=100×sin30°=50m,CF=100×cos30°=50√3 m。
设未知数列方程:设 AE=x,在 Rt△ADE 中,DE=AE/tan30°=√3 x;在 Rt△ABC 中,AB=BC,即 x+50=√3 x + 50√3,解得 x=50,故 AB=50+50=100m。
方法小结:遇仰角俯角问题,常作 “水平辅助线” 构建直角三角形,利用公共边或相等线段建立方程。
第 6 页:类型二 坡角与坡度问题(工程设计)
例题:某水利工程需要修建斜坡渠道,斜坡的坡度 i=1:2.4,渠道水平宽度为 12m,求斜坡的长度及坡角(精确到 0.1m、1°)。
解题步骤:
求垂直高度:由坡度 i=h/l=1/2.4,得 h=12×(1/2.4)=5m。
求斜坡长度:斜坡长度为√(12 +5 )=13.0m。
求坡角:tanα=5/12≈0.4167,α≈22.6°。
方法小结:坡度是垂直高度与水平宽度的比,对应直角三角形的对边与邻边,可结合勾股定理与三角函数求解。
第 7 页:类型三 方位角问题(确定位置)
例题:如图,一艘轮船从 A 港出发,沿北偏东 30° 方向航行至 B 港,再沿南偏东 60° 方向航行至 C 港,若 A 港到 B 港的距离为 20nmile,B 港到 C 港的距离为 10√3 nmile,求 A 港到 C 港的距离(结果保留根号)。
解题步骤:
分析方位角:由题意得∠ABC=30°+60°=90°,△ABC 为直角三角形。
求 AC 长度:AC=√(AB +BC )=√(20 +(10√3) )=√(400+300)=√700=10√7 nmile。
方法小结:方位角问题需先根据方向描述确定三角形内角,判断是否为直角三角形,再选择合适方法求解。
第 8 页:解题流程 通用模板
审题意:明确已知条件(角度、长度)与所求问题,标注关键术语(仰角、坡度等)。
画图形:根据题意画出示意图,构建直角三角形(若非直角三角形,通过作辅助线转化)。
标元素:在图中标注已知边、角及未知量,明确直角三角形的边角对应关系。
选公式:根据已知元素类型,选择勾股定理或三角函数(sin、cos、tan)列方程。
算结果:代入数据计算,注意单位统一与结果精度要求(如保留根号、精确到指定位数)。
验答案:检查计算过程是否正确,结果是否符合实际情境(如长度为正、角度在 0°-90° 之间)。
第 9 页:易错警示与拓展延伸
易错点:
混淆方位角描述(如 “北偏东” 与 “东偏北”)。
忽略测角仪高度、堤坝顶部宽度等实际细节,导致模型构建错误。
计算时未统一单位(如米与千米、海里与公里)。
拓展延伸:当实际问题涉及非直角三角形时,可通过作高将其分割为两个直角三角形,再分别求解(如测量不可到达的两点距离)。
第 10 页:课堂小结与作业布置
小结:
三类实际问题(仰角俯角、坡角坡度、方位角)的模型构建方法。
三角函数应用的核心:“转化实际问题为直角三角形问题”。
解题流程:审 — 画 — 标 — 选 — 算 — 验。
作业:
教材习题 1.5 第 2、4、6 题(基础巩固)。
实践任务:用测角仪(或自制工具)测量学校旗杆高度,记录测量数据并计算(写出完整解题过程)。
2025-2026学年北师大版数学九年级下册【示范课精品课件】
授课教师: . 班 级: . 时 间: .
1.5 三角函数的应用
第一章 直角三角形的边角关系
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
我们已经知道轮船在海中航行时,可以用方位角准确描述它的航行方向.
那你知道如何结合方位角等数据进行计算,帮助轮船在航行中远离危险吗?
引例 如图,海中有一个小岛 A,该岛四周 10 n mile 内有暗礁.今有货轮由西向东航行,开始在 A 岛南偏西 55° 的 B 处,往东行驶 20 n mile 后到达该岛的南偏西 25° 的 C 处. 之后,货轮继续向东航行. 货轮继续航行会有触礁的危险吗?
B
A
C
60°
D
【分析】这船继续向东航行是否安全,取决于灯塔 C 到 AB 航线的距离是否大于 10 n mile.


与方位角有关的实际问题
1
解:由点 A 作 AD⊥BC 于点 D,
设 AD = x ,
则在 Rt△ABD 中,
在 Rt△ACD 中,
解得
所以,这船继续向东航行是安全的.
B
A
C
D
25°
55°


由 BC = BD - CD,得
链接中考
1. [贺州中考]如图,在 A 处的正东方向有一港口B. 某巡逻艇从 A 处沿着北偏东 60° 方向巡逻,到达 C 处时接到命令,立刻在 C 处沿东南方向以 20 n mile/h 的速度行驶 3 h 到达港口 B. 求 A,B 间的距离.
( ,结果精确到 0.1 n mile )


A
B
C
60°
解:如图所示,过点 C 作 CD⊥AB,垂足为 D,则∠ACD = 60°,∠BCD = 45°.
在Rt△BCD 中,
D
D
在Rt△ACD 中,
即 A,B 间的距离约为 114.7 n mile.


A
B
C
60°
利用解直角三角形的知识解决实际问题的一般过程是:
实际问题
画出平面图形
生活问题数学化
数学问题
(作辅助线,构造直角三角形)
设未知量
建立方程
(构造三角函数模型)
(代入数据求解)
求解方程
解答问题
归纳总结
仰角和俯角问题
2
如图,小明想测量塔 CD 的高度. 他在 A 处仰望塔顶,测得仰角为 30°,再往塔的方向前进 50 m 至 B 处.测得仰角为 60°,那么该塔有多高
(小明的身高忽略不计,结果精确到 1 m )
想一想
解:如图∠DAC = 30°,∠DBC = 60°,AB = 50 m,设塔高 DC = x m.
Rt△ADC 中, .
Rt△BDC 中, .
∴ x = ≈43 ( m ).
∴ AB = AC-BC = .
30°
60°
50 m
如图,在进行测量时,从下往上看,视线与水平线上方的夹角叫做仰角;从上往下看,视线与水平线下方的夹角叫做俯角.
知识要点
2.[内江中考]如图,有两座建筑物 DA 与 CB,其中 CB的高为 120 m,从 DA 的顶点 A 测得 CB 顶部 B 的仰角为 30°,测得其底部 C 的俯角为 45°,这两座建筑物
的地面距离 DC 为多少米?(结果保留根号)
E
解:如图所示,过点 A 作 AE⊥BC,垂足为 E.
则四边形 ADCE 为矩形,∴ AE = DC.
设 BE = x .
在Rt△ABE中,∠BAE = 30°,
链接中考
答:这两座建筑物的地面距离
DC 为 .
E
利用坡角解决实际问题
3
某商场准备改善原有楼梯的安全性能,把倾斜角由 40° 减至 35°,已知原楼梯长为 4 m,调整后的楼梯会加长多少?楼梯多占多长一段地面?(结果精确到 0.01 m).
A
D
C
B
40°
35°
4 m

A
D
C
B
40
35
4 m

解:如图∠ACD = 40°,∠ABD = 35°,AC = 4m.
Rt△ACD 中,
∴ AD = 4sin40°.
A
B
C
坡角
铅直高度h
水平宽度l
α
坡度或坡比
坡角越大,斜坡越陡
坡度越大,斜坡越陡
知识要点
链接中考
3. [十堰中考]如图,拦水坝的横断面为梯形 ABCD ,AD = 3 m,坝高 AE = DF = 6 m,坡角∠α = 45°,
∠β = 30°,求 BC 的长.
解:∵AD∥BC,且 AE⊥BC,DF⊥BC,
∴四边形 AEFD 是矩形.
∴AE = DF = 6m,AD = EF = 3m.
∵∠α = 45°,∠β = 30°,
∴BE = AE = 6m,
利用解直角三角形的知识解决实际问题的一般过程是:
(1)将实际问题抽象为数学问题(画出平面图形,转
化为解直角三角形的问题);
(2)根据条件的特点,适当选用锐角三角函数等去解
直角三角形;
(3)得到数学问题的答案;
(4)得到实际问题的答案.
1. 课外活动小组测量学校旗杆的高度. 当太阳光线与
地面成 30° 角时,测得旗杆在地面上的影长为 24
米,那么旗杆的高度约是 ( )
A. 12 米 B. 米 C. 24 米 D. 米
B
2. 如图,C 岛在 A 岛的北偏东 50° 方向,C 岛在 B 岛
的北偏西 40° 方向,则从 C 岛
看 A,B 两岛的视角∠ACB 等于 °.
90
3. 如图,为测量松树 AB 的高度,一个人站在距松树
15 米的 E 处,测得仰角∠ACD = 52°,已知人的高
度是 1.72 米,则树高 (精确到 0.1 米).
A
D
B
E
C
20.9 米
4. 如图,一艘海轮位于灯塔 P 的北偏东65° 方向,距离灯塔 80 海里的 A 处,它沿正南方向航行一段时间后,到达位于灯塔 P 的南偏东 34° 方向上的 B处,这时,海轮所在的 B 处距离灯塔 P 有多远(精确到0.01海里)?
65°
34°
P
B
C
A
解:如图 ,在 Rt△APC 中,
PC = PA·cos(90°-65°)
=80×cos25°
≈ 80×0.91
= 72.8
在Rt△BPC 中,∠B=34°
当海轮到达位于灯塔 P 的南偏东 34° 方向时,它距离灯塔 P 大约 130.19 海里.
65°
34°
P
B
C
A
45°
30°
O
B
A
200 米
5. 如图,直升飞机悬停在高为 200 米的大楼 AB 上方 P
点处,从大楼的顶部和底部测得飞机的仰角为 30° 和
45°,求飞机的高度 PO.
P
解:如图,过点 P 作 PC⊥BA 交 BA 的延长线于点 C.
C
则∠PBO =∠CPB = 45°,∠CPA = 30°.
∴ PC = BC = 200 + AC,tan30° =
∴ AC = 米.∴ PO = BC = 米.
6. 一段路基的横断面是梯形,高为 4 米,上底的宽是 12 米,路基的坡面与地面的倾角分别是 45° 和 30°,求路基下底的宽 ( 精确到 0.1, ).
45°
30°
4米
12米
A
B
C
D
在 Rt△BCF 中,同理可得
因此 AB = AE+EF+BF=4+12+6.93 ≈ 22.93(米).
解:作 DE⊥AB,CF⊥AB,垂足分别为 E、F.
由题意可知 DE=CF=4(米),
  CD=EF=12(米).
在 Rt△ADE 中,
45°
30°
4米
12米
A
B
C
E
F
D
答: 路基下底的宽约为 22.93 米.
返回
D
1.
如图,一艘海轮位于灯塔P的南偏东37°方向,距离灯塔35 n mile的A处,它沿正北方向航行一段时间后,到达位于灯塔P的正东方向上的B处,这时,B处与灯塔P的距离PB的长可以表示为(  )
A.35 n mile
B.35cos 37° n mile
C.35tan 37° n mile
D.35sin 37° n mile
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2.
[教材P19”想一想 “变式]如图,海中有一个小岛A,一艘轮船由西向东航行,它在B处测得小岛A在北偏东60°方向上,航行20 n mile到达C处,这时测得小岛A在北偏东30°方向上,则小岛A到航线BC的距离为____________.
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3.
82.0
如图,小明在家里楼顶上的点A处,测量建在与小明家楼房同一水平线上相邻的电梯楼的高,在点A处看电梯楼顶部点B处的仰角为60°,在点A处看电梯楼底部点C处的俯角为45°,两栋楼之间的距离为30 m,则电梯楼的高BC约为________m.
4.
(4分)如图,小明家在公寓楼AB中,小区中新修了高为19 m的活动中心楼CD,小明测得公寓楼与活动中心楼的距离AC为50 m,站在点M处测得活动中心楼CD的顶端D的仰角为42°,公寓楼AB的顶端B的仰角为53°,小明的观测点N距地面1 m.求公寓楼AB的高度.(结果精确到0.1 m,参考数据:sin 42°≈0.67,
cos 42°≈0.74,tan 42°≈0.90,sin 53°≈0.80,
cos 53°≈0.60,tan 53°≈1.33)
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5.
[教材P20“随堂练习”第2题变式] 如图,某市在建高速路的某段路基的横断面为梯形ABCD,DC∥AB,斜坡AD长为8 m,坡角α为30°,斜坡BC的坡角β为45°,则斜坡BC的长为________.
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返回
6.
30°
8
返回
7.
[2025西安交大附中期中]如图,小红想利用所学知识来测量小雁塔的高度,已知测角仪和塔底A在同一水平面,她先在C处测得塔顶B的仰角为57°,然后沿直线AC向远离塔的方向前进24 m到达D处,在D处测得塔顶B的仰角为40°,则小雁塔的高度约为________.(结果精确到1 m.参考数据:sin 40°≈0.64,cos 40°≈0.77,tan 40°≈0.84,sin 57°≈0.84,cos 57°≈0.54,tan 57°≈1.54)
44 m
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8.
如图,斜坡CD的坡度i=1∶2,在斜坡上有一棵垂直于水平面的大树AB,当太阳光与水平面的夹角为60°时,大树在斜坡上的影子BE长为10 m,则大树AB的高为______________m.
必做作业:从教材习题中选取;
选做作业:完成练习册本课时的习题.
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