第2课时 与方向角、坡角有关的解直角三角形应用题
1.能运用解直角三角形解决航行问题.
2.能运用解直角三角形解决斜坡问题.
3.理解坡度i==tan坡角.
阅读教材P76,自学“例5”和“归纳”,掌握利用解直角三角形的知识解决方位角的实际问题.
自学反馈 独立完成后小组内交流
①利用解直角三角形的知识解决实际问题的一般过程是:
a.将实际问题抽象为数学问题,画出图形,转化为解 的问题;
b.根据条件的特点,适当地选用 去解直角三角形;
c.得到数学问题的答案;
d.最后得到 问题的答案.
②已知外婆家在小明家的正东方,学校在外婆家的北偏西40°,外婆家到学校与小明家到学校的距离相等,则学校在小明家的 方向.
活动1 小组讨论
例1 如图,海中一小岛A,该岛四周10海里内有暗礁,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海里后到达该岛的南偏西25°的C处,之后,货轮继续向东航行,你认为货轮向东航行的途中会有触礁的危险吗?
解:如图,过点A作AD⊥BC交BC的延长线于点D.
在Rt△ABD中,∵tan∠BAD=,
∴BD=AD·tan55°.
在Rt△ACD中,∵tan∠CAD=,
∴CD=AD·tan25°.
∵BD=BC+CD,
∴AD·tan55°=20+AD·tan25°.
∴AD=≈20.79>10.
∴轮船继续向东行驶,不会遇到触礁危险.
应先求出点A距BC的最近距离,若大于10则无危险,若小于或等于10则有危险
活动2 跟踪训练(独立完成后展示学习成果)
如图所示,A、B两城市相距100 km.现计划在这两座城市间修筑一条高速公路(即线段AB).经测量,森林保护中心P在A城市的北偏东30°和B城市的北偏西45°的方向上,已知森林保护区的范围在以P点为圆心,50 km为半径的圆形区域内,请问计划修筑的这条高速公路会不会穿越保护区.为什么?(参考数据:≈1.732,≈1.414)
解这类题目时,首先弄清楚方位角的含义;其次是通过作垂线构造直角三角形,将问题转化为解直角三角形.
阅读教材P77练习2,自学关于坡度的问题,弄懂坡度与坡角的实际意义,理解铅垂高度与水平宽度的实际意义.
自学反馈 独立完成后小组内交流
①拦水大坝的横断面为梯形,其中坡度i是指 与 的比,这个值与坡角的 值相等.
②坡度i一般写成1∶m的形式,坡度i的值越大,表明坡角越 ,即坡越陡.
③已知一大坝的坡角为45°,则它的坡度i的值等于 .
通过书上的例题掌握“化整为零,积零为整”“化曲为直,以直代曲”的方法来解决一些实际和数学问题.
活动1 小组讨论
例2 如图,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,求斜坡AB的坡角α,坝底宽AD和斜坡AB的长.(精确到0.1 m)
解:如图,过点B作BE⊥AD于点E,过点C作CF⊥AD于点F,
在Rt△ABE和Rt△CDF中,=,=,
∴AE=3BE=3×23=69(m),FD=2.5CF=2.5×23=57.5(m).
∴AD=AE+EF+FD=69+6+57.5=132.5(m).
∵斜坡的坡度i=≈0.333 3,
∴=0.333 3,即tanα=0.333 3.
∴α≈18°26′.
∵=sinα,
∴AB=≈≈72.7(m).
答:斜坡AB的坡角α约为18°26′,坝底宽AD为132.5 m,斜坡AB的长约为72.7 m.
这类问题,首先要弄清楚坡度、坡角等名词的含义;其次,要将梯形予以分割,分割成特殊的四边形和直角三角形.
活动2 跟踪训练
如图,已知在山脚的C处测得山顶A的仰角为45°,沿着坡角为30°的斜坡前进400 m到点D处,测得点A的仰角为60°,求出AB的高度.
第2小题,要过点D作AB和BC的垂线,构造两个直角三角形和一个矩形,将AB分成两段来求.
活动3 课堂小结
1.本节学习的数学知识:利用解直角三角形的知识解决实际问题.
2.本节学习的数学方法:数形结合的思想和数学建模的思想.
教学至此,敬请使用学案当堂训练部分.
【预习导学1】
自学反馈
①直角三角形 锐角三角函数等 实际
②北偏东40°
【合作探究1】
活动2 跟踪训练
过点P作PD垂直AB于点D,可求得PD≈63.4 m>50 m,所以计划修筑的这条高速公路不会穿越保护区.
【预习导学2】
自学反馈
①坡面的铅垂高度 它的水平宽度 正切
②大
③1
【合作探究2】
活动2 跟踪训练
AB=(200+200)m