2017_2018学年高中数学第一章解三角形1.2应用举例(课件+学案6份打包)新人教A版必修5

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名称 2017_2018学年高中数学第一章解三角形1.2应用举例(课件+学案6份打包)新人教A版必修5
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资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2017-08-19 21:39:08

文档简介

1.2 应用举例(1)
学习目标 1.会用正弦、余弦定理解决生产实践中有关不可到达点距离的测量问题.2.培养提出问题、正确分析问题、独立解决问题的能力.www-2-1-cnjy-com
知识点一 常用角
思考 试画出“北偏东60°”和“南偏西45°”的示意图.
答案 
梳理 在解决实际问题时常会遇到一些有关角的术语,请查阅资料后填空:
(1)方向角
指北或指南方向线与目标方向所成的小于90度的角.
(2)仰角与俯角
与目标视线在同一铅垂平面内的水平视线和目标视线的夹角,目标视线在水平线上方时叫仰角,目标视线在水平线下方时叫俯角.(如下图所示)21教育网
知识点二 测量方案
思考 如何不登月测量地月距离?
答案 可以在地球上选两点,与月亮构成三角形,测量地球上两点的距离和这两点看月亮的视角,通过解三角形求得地月距离.21*cnjy*com
梳理 测量某个量的方法有很多,但是在实际背景下,有些方法可能没法实施,比如直接测量地月距离.这个时候就需要设计方案绕开障碍间接地达到目的.设计测量方案的基本任务是把目标量转化为可测量的量,并尽可能提高精确度.一般来说,基线越长,精确度越高.
类型一 测量可到达点与不可到达点间的距离
例1 如图,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,在所在的河岸边选定一点C,测出AC的距离是55 m,∠BAC=51°,∠ACB=75°.求A,B两点间的距离.(精确到0.1 m)【出处:21教育名师】
解 根据正弦定理,得=,
AB==

=≈65.7(m).
所以A,B两点间的距离为65.7 m.
反思与感悟 解决实际测量问题的过程一般要充分理解题意,正确作出图形,把实际问题里的条件和所求转换成三角形中的已知和未知的边、角,通过建立数学模型来求解.
跟踪训练1 在相距2千米的A、B两点处测量目标点C,若∠CAB=75°,∠CBA=60°,则A、C两点之间的距离为______千米.【版权所有:21教育】
答案 
解析 如图所示,
由题意知C=180°-A-B=45°,
由正弦定理得=,
∴AC=·=(千米).
类型二 测量两个不可到达点间的距离
例2 如图,A、B两点都在河的对岸(不可到达),设计一种测量A、B两点间距离的方法.
解 测量者可以在河岸边选定两点C、D,测得CD=a,并且在C、D两点分别测得∠BCA=α,∠ACD=β,∠CDB=γ,∠BDA=δ,21教育名师原创作品
在△ADC和△BDC中,应用正弦定理得
AC==,
BC==.
计算出AC和BC后,再在△ABC中,应用余弦定理计算出A、B两点间的距离AB=.
引申探究
对于例2,给出另外一种测量方法.
解 测量者可以在河岸边选定点E、C、D,使A、E、C三点共线,测得EC=a,ED=b,并且分别测得∠BEC=∠AED=α,∠BCA=β,∠ADB=γ,21*cnjy*com
在△AED和△BEC中,应用正弦定理得
AE==,
BE==.
在△ABE中,应用余弦定理计算出A、B两点间的距离
AB=.
反思与感悟 本方案的实质是:把求不可到达的两点A,B之间的距离转化为类型一.
跟踪训练2 如图,为测量河对岸A,B两点间的距离,沿河岸选取相距40米的C,D两点,测得∠ACB=60°,∠BCD=45°,∠ADB=60°,∠ADC=30°,则A,B两点的距离是(  )
A.20米 B.20米
C.40米 D.20米
答案 D
解析 在△BCD中,∠BDC=60°+30°=90°,
∠BCD=45°,
∴∠CBD=90°-45°=∠BCD,
∴BD=CD=40,BC==40.
在△ACD中,∠ADC=30°,∠ACD=60°+45°=105°,
∴∠CAD=180°-(30°+105°)=45°.
由正弦定理,得AC==20.
在△ABC中,由余弦定理,得
AB2=AC2+BC2-2AC×BC×cos∠BCA
=(40)2+(20)2-2×40×20cos 60°=2 400,
∴AB=20,
故A,B两点之间的距离为20米.
1.如图所示,设A,B两点在河的两岸,一测量者与A在河的同侧,在所在的河岸边先确定一点C,测出A,C的距离为50 m,∠ACB=45°,∠CAB=105°后,就可以计算出A,B两点的距离为(  )21cnjy.com
A.50 m B.50 m
C.25 m D. m
答案 A
解析 ∠B=180°-45°-105°=30°,
在△ABC中,由=,
得AB=100×=50.
2.某人向东方向走了x千米,然后向右转120°,再朝新方向走了3千米,结果他离出发点恰好千米,那么x的值是________.【来源:21·世纪·教育·网】
答案 4
解析 由余弦定理,得x2+9-3x=13,
整理得x2-3x-4=0,解得x=4.
3.如图,为了测量A,C两点间的距离,选取同一平面上B,D两点,测出四边形ABCD各边的长度(单位:km):AB=5,BC=8,CD=3,DA=5,A,B,C,D四点共圆,则AC的长为________ km.2-1-c-n-j-y
答案 7
解析 因为A,B,C,D四点共圆,
所以D+B=π.
在△ABC和△ADC中,
由余弦定理可得
82+52-2×8×5×cos(π-D)
=32+52-2×3×5×cos D,
整理得cos D=-,
代入得AC2=32+52-2×3×5×=49,
故AC=7.
1.运用正弦定理就能测量“一个可到达点与一个不可到达点间的距离”,而测量“两个不可到达点间的距离”要综合运用正弦定理和余弦定理.测量“一个可到达点与一个不可到达点间的距离”是测量“两个不可到达点间的距离”的基础,这两类测量距离的题型间既有联系又有区别.【来源:21cnj*y.co*m】
2.正弦、余弦定理在实际测量中的应用的一般步骤:(1)分析:理解题意,分清已知与未知,画出示意图;(2)建模:根据已知条件与求解目标,把已知量与求解量尽量集中在有关的三角形中,建立一个解斜三角形的数学模型;(3)求解:利用正弦定理或余弦定理有序地解出三角形,求得数学模型的解;(4)检验:检验上述所求的解是否符合实际意义,从而得出实际问题的解.
40分钟课时作业
一、选择题
1.如图,在河岸AC测量河的宽度BC,测量下列四组数据,较适宜的是(  )
A.a,c,α B.b,c,α
C.c,a,β D.b,α,β
答案 D
解析 由α、β、b,可利用正弦定理求出BC.
2.三角形的一边长为14,这条边所对的角为60°,另两边之比为8∶5,则这个三角形的面积为(  )
A.40 B.20
C.40 D.20
答案 A
解析 设另两边长为8x,5x,
则cos 60°=,解得x=2.
两边长是16与10,
三角形的面积是×16×10×sin 60°=40.
3.如图,A,B两地之间有一座山,汽车原来从A地到B地须经C地沿折线A-C-B行驶,现开通隧道后,汽车直接沿直线AB行驶.已知AC=10 km,∠A=30°,∠B=45°,则隧道开通后,汽车从A地到B地比原来少走(结果精确到0.1 km,参考数据:≈1.41,≈1.73)(  )21世纪教育网版权所有
A.3.4 km B.2.3 km
C.5.1 km D.3.2 km
答案 A
解析 过点C作CD⊥AB,垂足为D.
在Rt△CAD中,
∠A=30°,AC=10 km,
CD=AC·sin 30°=5(km),
AD=AC·cos 30°=5(km).
在Rt△BCD中,∠B=45°,BD=CD=5(km),
BC==5(km).
AB=AD+BD=(5+5)(km),
AC+BC-AB=10+5-(5+5)
=5+5-5
≈5+5×1.41-5×1.73=3.4(km).
4.如图所示,为了测定河的宽度,在一岸边选定两点A、B,望对岸标记物C,测得∠CAB=30°,∠CBA=75°,AB=120 m,则河的宽度为(  )www.21-cn-jy.com
A.230 m B.240 m
C.50 m D.60 m
答案 D
解析 在△ABC中,∠CAB=30°,∠CBA=75°,
∴∠ACB=75°,∠ACB=∠ABC.
∴AC=AB=120(m).
如图,
作CD⊥AB,垂足为D,则CD即为河的宽度.
在Rt△ACD中,由正弦定理,得
=,
∴=,
∴CD=60(m),
∴河的宽度为60 m.
5.海上有A、B两个小岛相距10 n mile,从A岛望C岛和B岛成60°的视角,从B岛望C岛和A岛成75°的视角,则B、C间的距离是(  )21·世纪*教育网
A.10 n mile B. n mile
C.5 n mile D.5 n mile
答案 D
解析 在△ABC中,C=180°-60°-75°=45°.
由正弦定理,得=,
∴=,
解得BC=5 (n mile).
二、填空题
6.一船以每小时15 km的速度向东航行,船在A处看到一个灯塔B在北偏东60°,行驶4 h后,船到达C处,看到这个灯塔在北偏东15°,这时船与灯塔间的距离为________ km.
答案 30
解析 如图所示,
在△ABC中,
∠BAC=30°,∠ACB=105°?∠ABC=45°,
AC=60 km,根据正弦定理,得
BC==
=30(km).
7.要测量对岸两点A、B之间的距离,选取相距 km的C、D两点,并测得∠ACB=75°,∠BCD=45°,∠ADC=30°,∠ADB=45°,则A、B之间的距离为________km.
答案 
解析 如图,在△ACD中,
∠ACD=120°,
∠CAD=∠ADC=30°,
∴AC=CD= (km).
在△BCD中,
∠BCD=45°,∠BDC=75°,∠CBD=60°.
∴BC== (km).
△ABC中,由余弦定理,得
AB2=()2+2-2××cos 75°
=3+2+-=5,
∴AB= (km).
∴A、B之间的距离为 km.
8.某人在M汽车站的北偏西20°的方向上的A处,观察到点C处有一辆汽车沿公路向M站行驶.公路的走向是M站的北偏东40°.开始时,汽车到A的距离为31千米,汽车前进20千米后,到A的距离缩短了10千米.则汽车到达M汽车站还需行驶________km.
答案 15
解析 由题设,画出示意图,设汽车前进20千米后到达B处.
在△ABC中,AC=31,BC=20,AB=21,
由余弦定理,得
cos C==,
则sin2C=1-cos2C=,sin C=,
所以sin∠MAC=sin(120°-C)
=sin 120°cos C-cos 120°sin C=.
在△MAC中,由正弦定理,
得MC==×=35.
从而有MB=MC-BC=15.
故汽车到达M汽车站还需行驶15 km.
三、解答题
9.如图所示,一架飞机从A地飞到B地,两地相距700 km.飞行员为了避开某一区域的雷雨云层,从机场起飞后,就沿与原来的飞行方向成21°角的方向飞行,飞行到中途,再沿与原来的飞行方向成35°夹角的方向继续飞行直到终点.这样飞机的飞行路程比原来路程700 km远了多少?2·1·c·n·j·y
解 在△ABC中,AB=700 km,
∠ACB=180°-21°-35°=124°,
根据正弦定理,
==,
AC=,BC=,
AC+BC=+≈786.89 (km),
786.89-700=86.89(km).
所以飞机的飞行路程比原来路程远了大约86.89 km.
10.如图所示,一艘船以32.2 n mile/h的速度向正北航行.在A处看灯塔S在船的北偏东20°的方向,30 min后航行到B处,在B处看灯塔在船的北偏东65°的方向,已知距离此灯塔6.5 n 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?
解 在△ABS中,
AB=32.2×0.5=16.1 n mile,
∠ABS=115°.
根据正弦定理,
=,
AS=
=AB×sin∠ABS×
=16.1×sin 115°×,
S到直线AB的距离
d=AS×sin 20°
=16.1×sin 115°××sin 20°
≈7.1(n mile)>6.5(n mile).
所以这艘船可以继续沿正北方向航行.
11.如图,一人在C地看到建筑物A在正北方向,另一建筑物B在北偏西45°方向,此人向北偏西75°方向前进 km到达D处,看到A在他的北偏东45°方向,B在北偏东75°方向,试求这两座建筑物之间的距离.21·cn·jy·com
解 依题意得,CD= (km),
∠ADB=∠BCD=30°=∠BDC,
∠DBC=120°,∠ADC=60°,∠DAC=45°.
在△BDC中,由正弦定理得
BC===(km).
在△ADC中,由正弦定理得
AC===3(km).
在△ABC中,由余弦定理得
AB2=AC2+BC2-2AC·BC·cos ∠ACB
=(3)2+()2-2×3×cos 45°=25.
所以AB=5(km),
故这两座建筑物之间的距离为5 km.
课件28张PPT。第一章 解三角形§1.2 应用举例(一)1.会用正弦、余弦定理解决生产实践中有关不可到达点距离的测量问题.
2.培养提出问题、正确分析问题、独立解决问题的能力.学习目标题型探究问题导学内容索引当堂训练问题导学思考 知识点一 常用角试画出“北偏东60°”和“南偏西45°”的示意图.答案
在解决实际问题时常会遇到一些有关角的术语,请查阅资料后填空:
(1)方向角
指北或指南方向线与目标方向所成的小于 度的角.
(2)仰角与俯角
与目标视线在同一铅垂平面内的水平视线和目标视线的夹角,目标视线在水平线 时叫仰角,目标视线在水平线 时叫俯角.(如下图所示) 梳理90上方下方知识点二 测量方案可以在地球上选两点,与月亮构成三角形,测量地球上两点的距离和这两点看月亮的视角,通过解三角形求得地月距离. 思考 答案如何不登月测量地月距离?梳理测量某个量的方法有很多,但是在实际背景下,有些方法可能没法实施,比如直接测量地月距离.这个时候就需要设计方案绕开障碍间接地达到目的.设计测量方案的基本任务是把目标量转化为可测量的量,并尽可能提高精确度.一般来说,基线越长,精确度越高.题型探究例1 如图,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,在所在的河岸边选定一点C,测出AC的距离是55 m,∠BAC=51°,∠ACB=75°.求A,B两点间的距离.(精确到0.1 m)类型一 测量可到达点与不可到达点间的距离解答
所以A,B两点间的距离为65.7 m.解决实际测量问题的过程一般要充分理解题意,正确作出图形,把实际问题里的条件和所求转换成三角形中的已知和未知的边、角,通过建立数学模型来求解.跟踪训练1 在相距2千米的A、B两点处测量目标点C,若∠CAB=75°,∠CBA=60°,则A、C两点之间的距离为___千米.
如图所示,由题意知C=180°-A-B=45°,答案解析类型二 测量两个不可到达点间的距离例2 如图,A、B两点都在河的对岸(不可到达),设计一种测量A、B两点间距离的方法.解答
测量者可以在河岸边选定两点C、D,测得CD=a,并且在C、D两点分别测得∠BCA=α,∠ACD=β,∠CDB=γ,∠BDA=δ,
在△ADC和△BDC中,应用正弦定理得引申探究
对于例2,给出另外一种测量方法.解答
测量者可以在河岸边选定点E、C、D,使A、E、C三点共线,
测得EC=a,ED=b,
并且分别测得∠BEC=∠AED=α,∠BCA=β,∠ADB=γ,
在△AED和△BEC中,应用正弦定理得在△ABE中,应用余弦定理计算出A、B两点间的距离本方案的实质是:把求不可到达的两点A,B之间的距离转化为类型一. 跟踪训练2 如图,为测量河对岸A,B两点间的距离,沿河岸选取相距40米的C,D两点,测得∠ACB=60°,∠BCD=45°,∠ADB=60°,∠ADC=30°,则A,B两点的距离是答案解析
在△BCD中,∠BDC=60°+30°=90°,
∠BCD=45°,
∴∠CBD=90°-45°=∠BCD,在△ACD中,∠ADC=30°,∠ACD=60°+45°=105°,
∴∠CAD=180°-(30°+105°)=45°.
在△ABC中,由余弦定理,得
AB2=AC2+BC2-2AC×BC×cos∠BCA当堂训练1.如图所示,设A,B两点在河的两岸,一测量者与A在河的同侧,在所在的河岸边先确定一点C,测出A,C的距离为50 m,∠ACB=45°,∠CAB=105°后,就可以计算出A,B两点的距离为123答案解析
∠B=180°-45°-105°=30°,√1232.某人向东方向走了x千米,然后向右转120°,再朝新方向走了3千米,结果他离出发点恰好 千米,那么x的值是___.
由余弦定理,得x2+9-3x=13,
整理得x2-3x-4=0,解得x=4.4答案解析1233.如图,为了测量A,C两点间的距离,选取同一平面上B,D两点,测出四边形ABCD各边的长度(单位:km):AB=5,BC=8,CD=3,DA=5,A,B,C,D四点共圆,则AC的长为____ km.7答案解析123
因为A,B,C,D四点共圆,
所以D+B=π.
在△ABC和△ADC中,
由余弦定理可得
82+52-2×8×5×cos(π-D)
=32+52-2×3×5×cos D,故AC=7.1.运用正弦定理就能测量“一个可到达点与一个不可到达点间的距离”,而测量“两个不可到达点间的距离”要综合运用正弦定理和余弦定理.测量“一个可到达点与一个不可到达点间的距离”是测量“两个不可到达点间的距离”的基础,这两类测量距离的题型间既有联系又有区别.
2.正弦、余弦定理在实际测量中的应用的一般步骤:(1)分析:理解题意,分清已知与未知,画出示意图;(2)建模:根据已知条件与求解目标,把已知量与求解量尽量集中在有关的三角形中,建立一个解斜三角形的数学模型;(3)求解:利用正弦定理或余弦定理有序地解出三角形,求得数学模型的解;(4)检验:检验上述所求的解是否符合实际意义,从而得出实际问题的解.本课结束 1.2 应用举例(2)
学习目标 1.会运用测仰角(或俯角)解决一些有关底部不可到达的物体高度测量的问题.2.会用测方位角解决立体几何中求高度问题.3.进一步培养学习数学、应用数学的意识.
知识点一 测量仰角(或俯角)求高度问题
思考 如图,AB是底部B不可到达的一个建筑物,A为建筑物的最高点,如果能测出点C,D间的距离m和由C点,D点观察A的仰角,怎样求建筑物高度AB?(已知测角仪器的高是h)
答案 解题思路是:在△ACD中,=
所以AC=,
在Rt△AEC中,AE=ACsin α,AB=AE+h.
梳理 问题的本质如图,已知∠AEC为直角,CD=m,用α、β、m表示AE的长,所得结果再加上h.
知识点二 测量方位角求高度
思考 如图,一辆汽车在一条水平的公路上向正西行驶,到A处时测得公路北侧远处一山顶D在西偏北15°的方向上,行驶5 km后到达B处,测得此山顶在西偏北25°的方向上,仰角为8°,怎样求此山的高度CD?21世纪教育网版权所有
答案 先在△ABC中,用正弦定理求BC=,再在Rt△DBC中求DC=BCtan 8°.
梳理 问题本质是:如图,已知三棱锥 D-ABC,DC⊥平面ABC,AB=m,用α、β、m、γ表示DC的长.【来源:21·世纪·教育·网】
类型一 测量仰角(或俯角)求高度问题
命题角度1 仰角
例1 如图所示,D,C,B在地平面同一直线上,DC=10 m,从D,C两地测得A点的仰角分别为30°和45°,则A点离地面的高AB等于(  )21教育网
A.10 m B.5 m
C.5(-1) m D.5(+1) m
答案 D
解析 方法一 设AB=x m,则BC=x m.
∴BD=(10+x)m.∴tan∠ADB===.
解得x=5(+1)m.
所以A点离地面的高AB等于5(+1)m.
方法二 ∵∠ACB=45°,∴∠ACD=135°,
∴∠CAD=180°-135°-30°=15°.
由正弦定理,得AC=·sin ∠ADC
=·sin 30°= .
∴AB=ACsin 45°=5(+1)m.
反思与感悟 (1)底部可到达,此类问题可直接构造直角三角形.
(2)底部不可到达,但仍在同一与地面垂直的平面内,此类问题中两次观测点和所测垂线段的垂足在同一条直线上,观测者一直向“目标物”前进.21*cnjy*com
跟踪训练1 某登山队在山脚A处测得山顶B的仰角为35°,沿倾斜角为20°的斜坡前进1 000 m后到达D处,又测得山顶的仰角为65°,则山的高度为________ m.(精确到1 m)
答案 811
解析 如图,过点D作DE∥AC交BC于E,
因为∠DAC=20°,
所以∠ADE=160°,
于是∠ADB=360°-160°-65°=135°.
又∠BAD=35°-20°=15°,
所以∠ABD=30°.
在△ABD中,由正弦定理,
得AB===1 000(m).
在Rt△ABC中,BC=ABsin 35°≈811(m).
所以山的高度约为811 m.
命题角度2 俯角
例2 如图,在山顶铁塔上B处测得地面上一点A的俯角α=54°40′,在塔底C处测得A处的俯角β=50°1′.已知铁塔BC部分的高为27.3 m,求出山高CD.(精确到1 m)
解 在△ABC中,∠BCA=90°+β,∠ABC=90°-α,∠BAC=α-β,∠BAD=α.
根据正弦定理,=,
所以AB==.
解Rt△ABD,
得BD=ABsin∠BAD=.
将测量数据代入上式,得
BD=
=≈176.5(m).
CD=BD-BC≈176.5-27.3≈149(m).
答 山的高度约为149 m.
反思与感悟 利用正弦、余弦定理来解决实际问题时,要从所给的实际背景中,进行加工、提炼,抓住本质,抽象出数学模型,使之转化为解三角形问题.【来源:21cnj*y.co*m】
跟踪训练2 江岸边有一炮台高30 m,江中有两条船,船与炮台底部在同一水面上,由炮台顶部测得俯角分别为45°和30°,而且两条船与炮台底部连线成30°角,则两条船相距_____ m.21*cnjy*com
答案 30
解析 设两条船所在位置分别为A、B两点,炮台底部所在位置为C点,
在△ABC中,由题意可知AC==30(m),
BC==30(m),C=30°,
AB2=(30)2+302-2×30×30×cos 30°=900,
所以AB=30(m).
类型二 测量方位角求高度问题
例3 如图所示,A、B是水平面上的两个点,相距800 m,在A点测得山顶C的仰角为45°,∠BAD=120°,又在B点测得∠ABD=45°,其中D点是点C到水平面的垂足,求山高CD.
解 由于CD⊥平面ABD,∠CAD=45°,所以CD=AD.
因此只需在△ABD中求出AD即可,
在△ABD中,∠BDA=180°-45°-120°=15°,
由=,
得AD===800(+1)(m).
即山的高度为800(+1) m.
反思与感悟 此类问题特点:底部不可到达,且涉及与地面垂直的平面,观测者两次观测点所在直线不经过“目标物”,解决办法是把目标高度转化为地平面内某量,从而把空间问题转化为平面内解三角形问题.
跟踪训练3 如图,为测得河对岸塔AB的高,先在河岸上选一点C,使C在塔底B的正东方向上,测得点A的仰角为60°,再由点C沿北偏东15°方向走10 m到位置D,测得∠BDC=45°,则塔AB的高是(  )
A.10 m B.10 m
C.10 m D.10 m
答案 D
解析 在△BCD中,CD=10 m,∠BDC=45°,
∠BCD=15°+90°=105°,∠DBC=30°,
由正弦定理,
得=,
BC==10(m).
在Rt△ABC中,tan 60°=,
AB=BC×tan 60°=10(m).
1.一架飞机在海拔8 000 m的高度飞行,在空中测出前下方海岛两侧海岸俯角分别是30°和45°,则这个海岛的宽度为________ m.(精确到0.1 m)2-1-c-n-j-y
答案 5 856.4
解析 宽=-=5 856.4(m).
2.甲、乙两楼相距20米,从乙楼底望甲楼顶的仰角为60°,从甲楼顶望乙楼顶的俯角为30°,则甲、乙两楼的高分别是________________.21·世纪*教育网
答案 20米、米
解析 甲楼的高为20tan 60°=20×=20(米),
乙楼的高为20-20tan 30°=20-20×=(米).
3.为测量某塔的高度,在A,B两点进行测量的数据如图所示,求塔的高度.
解 在△ABT中,
∠ATB=21.4°-18.6°=2.8°,
∠ABT=90°+18.6°,AB=15(m).
根据正弦定理,=,
AT=.
塔的高度为AT×sin 21.4°=×sin 21.4°
≈106.19(m).
1.在研究三角形时,灵活根据两个定理可以寻找到多种解决问题的方案,但有些过程较繁琐,如何找到最优的方法,最主要的还是分析两个定理的特点,结合题目条件来选择最佳的计算方式.21教育名师原创作品
2.测量底部不可到达的建筑物的高度问题.由于底部不可到达,这类问题不能直接用解直角三角形的方法解决,但常用正弦定理和余弦定理,计算出建筑物顶部到一个可到达的点之间的距离,然后转化为解直角三角形的问题.
40分钟课时作业
一、选择题
1.为了测某塔AB的高度,在一幢与塔AB相距20 m的楼顶处测得塔顶的仰角为30°,塔基的俯角为45°,那么塔AB的高为(  )
A.20 m B.201+ m
C.20(1+) m D.30 m
答案 A
解析 塔的高度为20tan 30°+20tan 45°=20(m),故选A.
2.在某个位置测得某山峰仰角为θ,对着山峰在地面上前进600 m后测得仰角为2θ,继续在地面上前进200 m以后测得山峰的仰角为4θ,则该山峰的高度为(  )
A.200 m B.300 m C.400 m D.100 m
答案 B
解析 方法一 如图,△BED,△BDC为等腰三角形,
BD=ED=600 m,
BC=DC=200 m.
在△BCD中,
由余弦定理可得
cos 2θ==,
∴2θ=30°,4θ=60°.
在Rt△ABC中,
AB=BCsin 4θ=200×=300(m),
故选B.
方法二 由于△BCD是等腰三角形,
BD=DCcos 2θ,
即300=200cos 2θ.
cos 2θ=,0°<2θ<90°,2θ=30°,4θ=60°.
在Rt△ABC中,
AB=BC·sin 4θ=200×=300(m),
故选B.
3.已知两座灯塔A,B与海洋观察站C的距离相等,灯塔A在观察站C的北偏东40°,灯塔B在观察站C的南偏东60°,则灯塔A在灯塔B的(  )21cnjy.com
A.北偏东10°    B.北偏西10°
C.南偏东10°    D.南偏西10°
答案 B
解析 如图,因为△ABC为等腰三角形,
所以∠CBA=(180°-80°)=50°,
60°-50°=10°,故选B.
4.从高出海平面h米的小岛看正东方向有一只船俯角为30°,看正南方向有一只船俯角为45°,则此时两船间的距离为(  )21·cn·jy·com
A.2h米 B.h米 C.h米 D.2h米
答案 A
解析 如图所示,
BC=h,AC=h,
∴AB==2h(米).
5.某人在C点测得某塔在南偏西80°,塔顶仰角为45°,此人沿南偏东40°方向前进10 m到D,测得塔顶A的仰角为30°,则塔高为(  )www.21-cn-jy.com
A.15 m B.5 m
C.10 m D.12 m
答案 C
解析 如图,设塔高为h,
在Rt△AOC中,∠ACO=45°,
则OC=OA=h.
在Rt△AOD中,∠ADO=30°,
则OD=h.
在△OCD中,∠OCD=120°,
CD=10,
由余弦定理,
得OD2=OC2+CD2-2OC·CDcos∠OCD,
即(h)2=h2+102-2h×10×cos 120°,
∴h2-5h-50=0,解得h=10或h=-5(舍).
即塔高为10 m.
6.要测量底部不能到达的东方明珠电视塔的高度,在黄浦江西岸选择甲、乙两观测点,在甲、乙两点分别测得塔顶的仰角分别为45°,30°,在水平面上测得电视塔与甲地连线及甲、乙两地连线所成的角为120°,甲、乙两地相距500 m,则电视塔在这次测量中的高度是(  )
A.100 m B.400 m
C.200 m D.500 m
答案 D
解析 由题意画出示意图,
设高AB=h,在Rt△ABC中,由已知BC=h,
在Rt△ABD中,
由已知BD=h,
在△BCD中,由余弦定理
BD2=BC2+CD2-2BC×CD×cos∠BCD,得
3h2=h2+5002+h×500,
解得h=500(m)(负值舍去).故选D.
二、填空题
7.如图所示为一角槽,已知AB⊥AD,AB⊥BE,并测量得AC=3 mm,BC=2 mm,AB= mm,则∠ACB=________.www-2-1-cnjy-com
答案 
解析 在△ABC中,由余弦定理,得
cos∠ACB==-.
因为∠ACB∈(0,π),所以∠ACB=.
8. 如图,测量河对岸的塔高AB时,可以选与塔底B在同一水平面内的两个测点C与D,测得∠BCD=15°,∠BDC=30°,CD=30米,并在点C测得塔顶A的仰角为60°,则塔高AB=________米.
答案 15
解析 在△BCD中,∠CBD=180°-15°-30°=135°.
由正弦定理,得=,
所以 BC==15.
在Rt△ABC中,AB=BCtan∠ACB=15×tan 60°
=15(米).
9.如图,A、B、C、D都在同一个与水平面垂直的平面内,B、D为两岛上的两座灯塔的塔顶.测量船于水面A处测得B点和D点的仰角分别为75°,30°,于水面C处测得B点和D点的仰角均为60°,AC=0.1 km.若AB=BD,则B、D间的距离为________km.
答案 
解析 在△ABC中,∠BCA=60°,
∠ABC=75°-60°=15°,AC=0.1 km,
由正弦定理,得=,
所以AB==(km),
又因为BD=AB,
所以BD=(km).
三、解答题
10.如图,在山脚A测得山顶P的仰角为α,沿倾斜角为β的斜坡向上走a米到B,在B处测得山顶P的仰角为γ,求证:山高h=.【出处:21教育名师】
证明 在△ABP中,∠ABP=180°-γ+β,
∠BPA=180°-(α-β)-∠ABP
=180°-(α-β)-(180°-γ+β)=γ-α.
在△ABP中,根据正弦定理,
=,
即=,
AP=,
所以山高h=APsin α=.
11.某人在塔的正东沿着南偏西60°的方向前进40 m后,望见塔在东北,若沿途测得塔的最大仰角为30°,求塔高.【版权所有:21教育】
解 如图所示,
设AE为塔,B为塔正东方向一点,沿南偏西60°行走40 m到达C处,
即BC=40,∠CAB=135°,∠ABC=30°,∠ACB=15°.
在△ABC中,=,
即=,
∴AC=20.
过点A作AG⊥BC,垂足为G,此时仰角∠AGE最大,
在△ABC中,由面积公式知
×BC×AG=×BC×AC×sin∠ACB.
∴AG=

=20sin 15°,
∴AG=20sin(45°-30°)
=20(×-×)
=10(-1).
在Rt△AEG中,
∵AE=AGtan∠AGE,
∴AE=10(-1)×
=10-,
所以塔高为(10-)m.
12.为保障高考的公平性,高考时每个考点都要安装手机屏蔽仪,要求在考点周围1千米处不能收到手机信号,检查员抽查青岛市一考点,在考点正西千米有一条北偏东60°方向的公路,在此处检查员用手机接通电话,以每小时12千米的速度沿公路行驶,问最长需要多少分钟检查员开始收不到信号,并至少持续多长时间该考点才算合格?2·1·c·n·j·y
解 如图所示,考点为A,检查开始处为B,
设检查员行驶到公路上C,D两点之间时收不到信号,即公路上C,D两点到考点的距离为1千米.
在△ABC中,AB=(千米),
AC=1(千米),∠ABC=30°,
由正弦定理,
得sin∠ACB=×AB=,
∴∠ACB=120°(∠ACB=60°不合题意),
∴∠BAC=30°,
∴BC=AC=1(千米).
在△ACD中,AC=AD=1,∠ACD=60°,
∴△ACD为等边三角形,
∴CD=1(千米).
∵×60=5,
∴在BC上需5分钟,CD上需5分钟.
∴最长需要5分钟检查员开始收不到信号,并持续至少5分钟才算合格.
课件30张PPT。第一章 解三角形§1.2 应用举例(二)1.会运用测仰角(或俯角)解决一些有关底部不可到达的物体高度测量的问题.
2.会用测方位角解决立体几何中求高度问题.
3.进一步培养学习数学、应用数学的意识.学习目标题型探究问题导学内容索引当堂训练问题导学思考 知识点一 测量仰角(或俯角)求高度问题如图,AB是底部B不可到达的一个建筑物,A为建筑物的最高点,如果能测出点C,D间的距离m和由C点,D点观察A的仰角,怎样求建筑物高度AB?(已知测角仪器的高是h)答案
在Rt△AEC中,AE=ACsin α,AB=AE+h.问题的本质如图,已知∠AEC为直角,CD=m,用α、β、m表示AE的长,所得结果再加上h.梳理知识点二 测量方位角求高度
思考 如图,一辆汽车在一条水平的公路上向正西行驶,到A处时测得公路北侧远处一山顶D在西偏北15°的方向上,行驶5 km再在Rt△DBC中求DC=BCtan 8°.后到达B处,测得此山顶在西偏北25°的方向上,仰角为8°,怎样求此山的高度CD? 答案梳理问题本质是:如图,已知三棱锥 D-ABC,DC⊥平面ABC,AB=m,用α、β、m、γ表示DC的长.题型探究命题角度1 仰角
例1 如图所示,D,C,B在地平面同一直线上,DC=10 m,从D,C两地测得A点的仰角分别为30°和45°,则A点离地面的高AB等于类型一 测量仰角(或俯角)求高度问题答案解析
方法一 设AB=x m,则BC=x m.方法二 ∵∠ACB=45°,∴∠ACD=135°,
∴∠CAD=180°-135°-30°=15°.(1)底部可到达,此类问题可直接构造直角三角形.
(2)底部不可到达,但仍在同一与地面垂直的平面内,此类问题中两次观测点和所测垂线段的垂足在同一条直线上,观测者一直向“目标物”前进.跟踪训练1 某登山队在山脚A处测得山顶B的仰角为35°,沿倾斜角为20°的斜坡前进1 000 m后到达D处,又测得山顶的仰角为65°,则山的高度为_____ m.(精确到1 m)811答案解析
如图,过点D作DE∥AC交BC于E,
因为∠DAC=20°,
所以∠ADE=160°,
于是∠ADB=360°-160°-65°=135°.
又∠BAD=35°-20°=15°,
所以∠ABD=30°.
在△ABD中,由正弦定理,在Rt△ABC中,BC=ABsin 35°≈811(m).
所以山的高度约为811 m.命题角度2 俯角
例2 如图,在山顶铁塔上B处测得地面上一点A的俯角α=54°40′,在塔底C处测得A处的俯角β=50°1′.已知铁塔BC部分的高为27.3 m,求出山高CD.(精确到1 m)解答
在△ABC中,∠BCA=90°+β,∠ABC=90°-α,∠BAC=α-β,∠BAD=α.解Rt△ABD,
CD=BD-BC≈176.5-27.3≈149(m).答 山的高度约为149 m.利用正弦、余弦定理来解决实际问题时,要从所给的实际背景中,进行加工、提炼,抓住本质,抽象出数学模型,使之转化为解三角形问题. 跟踪训练2 江岸边有一炮台高30 m,江中有两条船,船与炮台底部在同一水面上,由炮台顶部测得俯角分别为45°和30°,而且两条船与炮台底部连线成30°角,则两条船相距_____ m.
设两条船所在位置分别为A、B两点,炮台底部所在位置为C点,30所以AB=30(m).答案解析类型二 测量方位角求高度问题例3 如图所示,A、B是水平面上的两个点,相距800 m,在A点测得山顶C的仰角为45°,∠BAD=120°,又在B点测得∠ABD=45°,其中D点是点C到水平面的垂足,求山高CD.解答
由于CD⊥平面ABD,∠CAD=45°,所以CD=AD.
因此只需在△ABD中求出AD即可,
在△ABD中,∠BDA=180°-45°-120°=15°,此类问题特点:底部不可到达,且涉及与地面垂直的平面,观测者两次观测点所在直线不经过“目标物”,解决办法是把目标高度转化为地平面内某量,从而把空间问题转化为平面内解三角形问题.跟踪训练3 如图,为测得河对岸塔AB的高,先在河岸上选一点C,使C在塔底B的正东方向上,测得点A的仰角为60°,再由点C沿北偏东15°方向走10 m到位置D,测得∠BDC=45°,则塔AB的高是答案解析
在△BCD中,CD=10 m,∠BDC=45°,
∠BCD=15°+90°=105°,∠DBC=30°,
由正弦定理,当堂训练1.一架飞机在海拔8 000 m的高度飞行,在空中测出前下方海岛两侧海岸俯角分别是30°和45°,则这个海岛的宽度为________ m.(精确到0.1 m)123答案解析
5 856.41232.甲、乙两楼相距20米,从乙楼底望甲楼顶的仰角为60°,从甲楼顶望乙楼顶的俯角为30°,则甲、乙两楼的高分别是________________.答案解析
1233.为测量某塔的高度,在A,B两点进行测量的数据如图所示,求塔的高度.解答
在△ABT中,
∠ATB=21.4°-18.6°=2.8°,
∠ABT=90°+18.6°,AB=15(m).1.在研究三角形时,灵活根据两个定理可以寻找到多种解决问题的方案,但有些过程较繁琐,如何找到最优的方法,最主要的还是分析两个定理的特点,结合题目条件来选择最佳的计算方式.
2.测量底部不可到达的建筑物的高度问题.由于底部不可到达,这类问题不能直接用解直角三角形的方法解决,但常用正弦定理和余弦定理,计算出建筑物顶部到一个可到达的点之间的距离,然后转化为解直角三角形的问题.本课结束 1.2 应用举例(3)
学习目标 1.能够运用正弦、余弦定理解决航海测量中的实际问题.2.掌握三角形的面积公式的简单推导和应用.【来源:21·世纪·教育·网】
知识点一 航海中的测量问题
思考 在浩瀚无垠的海面上航行,最重要的是定位和保持航向.阅读教材,看看船只是如何表达位置和航向的?
答案 用方向角和方位角.
梳理 方位角:指从正北方向顺时针转到目标方向线的水平角.
方向角:从指定方向到目标方向线所成的水平角.如南偏西60°,即以正南方向为始边,顺时针方向向西旋转60°.www-2-1-cnjy-com
知识点二 三角形面积公式的拓展
思考 如果已知底边和底边上的高,可以求三角形面积.那么如果知道三角形两边及夹角,有没有办法求三角形面积?2-1-c-n-j-y
答案 在△ABC中,如果已知边AB、BC和角B,边BC上的高记为ha,则ha=ABsin B.从而可求面积.21*cnjy*com
梳理 在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,则△ABC的面积S=absin C=bcsin A=acsin B.【出处:21教育名师】
类型一 航海中的测量问题
例1 如图,一艘海轮从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.如果下次航行直接从A出发到达C,此船应该沿怎样的方向航行,需要航行多少距离?(角度精确到0.1°,距离精确到0.01 n mile)21教育名师原创作品
解 在△ABC中,∠ABC=180°-75°+32°=137°,
根据余弦定理,
AC=

≈113.15.
根据正弦定理,=,
sin∠CAB=≈≈0.325 5,
所以∠CAB=19.0°,75°-∠CAB=56.0°.
答 此船应该沿北偏东56.0°的方向航行,需要航行113.15 n mile.
反思与感悟 解决航海问题一要搞清方位角(方向角),二要弄清不动点(三角形顶点),然后根据条件,画出示意图,转化为解三角形问题.21*cnjy*com
跟踪训练1 甲船在A点发现乙船在北偏东60°的B处,乙船以每小时a海里的速度向北行驶,已知甲船的速度是每小时a海里,问甲船应沿着什么方向前进,才能最快与乙船相遇?
解 如图所示.设经过t小时两船在C点相遇,
则在△ABC中,
BC=at(海里),
AC=at(海里),
B=90°+30°=120°,
由=,得
sin∠CAB====,
∵0°<∠CAB<90°,∴∠CAB=30°,
∴∠DAC=60°-30°=30°,
∴甲船应沿着北偏东30°的方向前进,才能最快与乙船相遇.
类型二 三角形面积公式的应用
命题角度1 求面积
例2 在△ABC中,根据下列条件,求三角形的面积S.(精确到0.1 cm2)
(1)已知a=14.8 cm,c=23.5 cm,B=148.5°;
(2)已知B=62.7°,C=65.8°,b=3.16 cm;
(3)已知三边的长分别为a=41.4 cm,b=27.3 cm,
c=38.7 cm.
解 (1)应用S=casin B,
得S=×23.5×14.8×sin 148.5°≈90.9(cm2).
(2)根据正弦定理=,得c=,
S=bcsin A=b2,
A=180°-(B+C)=180°-(62.7°+65.8°)=51.5°,
S=×3.162×≈4.0 (cm2).
(3)根据余弦定理的推论,得
cos B==≈0.769 7,
sin B=≈≈0.638 4.
应用S=casin B,得S≈×38.7×41.4×0.638 4
≈511.4 (cm2).
反思与感悟 三角形面积公式S=absin C,S=bcsin A,S=acsin B中含有三角形的边角关系.因此求三角形的面积,与解三角形有密切的关系.首先根据已知,求出所需,然后求出三角形的面积.21cnjy.com
跟踪训练2 在△ABC中,AB=,AC=1,B=30°,求△ABC的面积.
解 由正弦定理,得=,∴sin C=.
∵0°①当C=60°时,A=90°,
∴S△ABC=××1=;
②当C=120°时,A=30°,
S△ABC=××1×sin 30°=.
命题角度2 已知三角形面积
例3 在△ABC中,内角A,B,C对边的边长分别是a,b,c,已知c=2,C=.若△ABC的面积等于,求a,b.21·cn·jy·com
解 由余弦定理及已知条件,得a2+b2-ab=4,又因为△ABC的面积等于,所以absin C=,得ab=4,www.21-cn-jy.com
联立方程组解得
反思与感悟 题目条件或结论中若涉及三角形的面积,要根据题意灵活选用三角形的面积公式.
跟踪训练3 如图所示,已知半圆O的直径为2,点A为直径延长线上的一点,OA=2,点B为半圆上任意一点,以AB为一边作等边三角形ABC,求B在什么位置时,四边形OACB的面积最大.2·1·c·n·j·y
解 设∠AOB=α,在△ABO中,由余弦定理,得
AB2=12+22-2×1×2cos α=5-4cos α,α∈(0,π),
∴S=S△AOB+S△ABC=OA·OB·sin α+AB2
=2sin+.
当α-=,α=,即∠AOB=时,四边形的面积最大.
1.一艘海轮从A处出发,以40 n mile/h的速度沿南偏东40°方向直线航行,30 min后到达B处,在C处有一座灯塔,海轮在A处观察灯塔,其方向是南偏东70°,在B处观察灯塔,其方向是北偏东65°,那么B,C两点间的距离是(  )21世纪教育网版权所有
A.10 n mile B.10 n mile
C.20 n mile D.20 n mile
答案 A
解析 如图所示,
由已知条件可得,
∠CAB=30°,∠ABC=105°,
AB=40×=20 (n mile).
∴∠BCA=45°,
∴由正弦定理可得=.
∴BC==10 (n mile).
2.已知三角形面积为,外接圆面积为π,则这个三角形的三边之积为(  )
A.1 B.2 C. D.4
答案 A
解析 设三角形外接圆半径为R,则由πR2=π,
得R=1,∵S△=absin C===,
∴abc=1.
3.在△ABC中,已知a=3,cos C=,S△ABC=4,
则b=________.
答案 2
解析 ∵cos C=,C∈(0,),
∴sin C==,
∵absin C=4,a=3,∴b=2.
1.在求解三角形中,我们可以根据正弦函数的定义得到两个解,但作为有关现实生活的应用题,必须检验上述所求的解是否符合实际意义,从而得出实际问题的解.
2.解三角形的应用题时,通常会遇到两种情况:
(1)已知量与未知量全部集中在一个三角形中,依次利用正弦定理或余弦定理解之.
(2)已知量与未知量涉及两个或几个三角形,这时需要选择条件足够的三角形优先研究,再逐步在其余的三角形中求出问题的解.【来源:21cnj*y.co*m】
40分钟课时作业
一、选择题
1.台风中心从A地以20 km/h的速度向东北方向移动,离台风中心30 km内的地区为危险区,城市B在A的正东40 km处,则B城市处于危险区内的时间为(  )
A.0.5 h B.1 h C.1.5 h D.2 h
答案 B
解析 设A地东北方向上点P到B的距离为30 km时,AP=x,
在△ABP中,PB2=AP2+AB2-2AP·ABcos A,
即302=x2+402-2x·40cos 45°,
化简得x2-40x+700=0.
设该方程的两根为x1,x2,
则P点的位置有两处,即P1,P2.
则|x1-x2|2=(x1+x2)2-4x1x2=400,|x1-x2|=20,
即P1P2=20(km),
故t===1(h).
故选B.
2.甲骑电动车以24 km/h的速度沿着正北方向的公路行驶,在点A处望见电视塔S在电动车的北偏东30°方向上,15 min后到点B处望见电视塔在电动车的北偏东75°方向上,则电动车在点B时与电视塔S的距离是(  )
A.6 km B.3 km
C.3 km D.3 km
答案 C
解析 由题意知,AB=24×=6(km),∠BAS=30°,∠ASB=75°-30°=45°.
由正弦定理,
得BS===3(km).
3.在△ABC中,已知面积S=(a2+b2-c2),则角C的度数为(  )
A.135° B.45° C.60° D.120°
答案 B
解析 ∵S=(a2+b2-c2)=absin C,
∴a2+b2-c2=2absin C,
∴c2=a2+b2-2absin C.
由余弦定理,得c2=a2+b2-2abcos C,
∴sin C=cos C,∴tan C=1,
又∵C∈(0°,180°),∴C=45°.
4.已知三角形的三边分别为a,b,c,面积S=a2-(b-c)2,则cos A等于(  )
A. B. C. D.
答案 D
解析 S=a2-(b-c)2=a2-b2-c2+2bc
=-2bccos A+2bc,
∵S=bcsin A,
∴bcsin A=2bc-2bccos A.
即4-4cos A=sin A.
平方得17cos2A-32cos A+15=0.
即(17cos A-15)(cos A-1)=0.
得cos A=1(舍)或cos A=.
5.在△ABC中,B=120°,AC=7,AB=5,则△ABC的面积为(  )
A. B. C. D.
答案 D
解析 在△ABC中,由余弦定理知
AC2=AB2+BC2-2AB×BC×cos B,
即49=BC2+25-2×BC×5×(-),
整理得BC2+5BC-24=0,
解得BC=3或BC=-8(舍去).
S△ABC=×AB×BC×sin 120°
=×5×3×=.
6.在△ABC中,若cos B=,=2,S△ABC=,则b等于(  )
A.4 B.3 C.2 D.1
答案 C
解析 依题意得,c=2a,b2=a2+c2-2accos B
=a2+(2a)2-2×a×2a×=4a2,
所以b=c=2a.sin B==,
又S△ABC=acsin B=××b×=,
所以b=2,选C.
二、填空题
7.在△ABC中,若A=120°,AB=5,BC=7,则sin B=________.
答案 
解析 由正弦定理,得=,
∴sin C=且C为锐角(A=120°).
∴cos C=.
∴sin B=sin(180°-120°-C)
=sin(60°-C)=cos C-sin C
=×-×=.
8.某海岛周围38海里有暗礁,一轮船由西向东航行,初测此岛在北偏东60°方向,航行30海里后,测得此岛在东北方向,若不改变航向,则此船________触礁的危险.(填“有”或“没有”)21·世纪*教育网
答案 没有
解析 如图所示,
在△ABC中,AB=30,∠BAC=30°,∠ABC=135°,
∴∠ACB=15°,
由正弦定理,得
BC==
==15(+).
过点C作CD垂直于AB,交AB的延长线于点D.
在Rt△BDC中,CD=BC=15(+1)>38.
所以没有触礁的危险.
9.已知A船在灯塔C北偏东80°处,且A船到灯塔的距离为2 km,B船在灯塔C北偏西40°处,A,B两船间的距离为3 km,则B船到灯塔C的距离为________ km.
答案 -1
解析 由题意知,∠ACB=80°+40°=120°,
AC=2 km,AB=3 km,
设B船到灯塔C的距离为x km,即BC=x km.
由余弦定理可知AB2=AC2+BC2-2AC×BC×cos ∠ACB,
即9=4+x2-2×2x×,
整理得x2+2x-5=0,
解得x=-1-(舍去)或x=-1+(km).
三、解答题
10.已知△ABC的面积为1,tan B=,tan C=-2,求△ABC的各边长以及△ABC外接圆的面积.【版权所有:21教育】
解 ∵tan B=>0,∴B为锐角,
∴sin B=,cos B=.
∵tan C=-2<0,
∴C为钝角,
∴sin C=,cos C=-,
∴sin A=sin(B+C)
=sin Bcos C+cos Bsin C
=×+×=.
∵S△ABC=absin C=2R2sin Asin Bsin C
=2R2×××=1.
∴R2=,R=.
∴πR2=π,
即外接圆的面积为π.
∴a=2Rsin A=,b=2Rsin B=,
c=2Rsin C=.
综上,a=,b=,c=,
△ABC外接圆的面积为 π.
11.如图所示,位于A处的信息中心获悉:在其正东方向相距40海里的B处有一艘渔船遇险,在原地等待营救.信息中心立即把消息告知在其南偏西30°,相距20海里的C处的乙船,现乙船朝北偏东θ的方向即沿直线CB前往B处救援,求cos θ的值.
解 在△ABC中,AB=40,AC=20,∠BAC=120°,
由余弦定理,
得BC2=AB2+AC2-2AB×AC×cos 120°=2 800,
所以BC=20.
由正弦定理=,得
sin∠ACB==.
由∠BAC=120°,知∠ACB为锐角,
故cos∠ACB=.
故cos θ=cos(∠ACB+30°)
=cos∠ACBcos 30°-sin∠ACBsin 30°
=×-×=.
12.某渔船在航行中不幸遇险,发出呼叫信号,我海军舰艇在A处获悉后,立即测出该渔船在方位角为45°,距离为10海里的C处,并测得渔船正沿方位角为105°的方向,以10海里/小时的速度向小岛B靠拢,我海军舰艇立即以10海里/小时的速度前去营救,求舰艇的航向和靠近渔船所需的时间.21教育网
解 如图所示,设所需时间为t小时,
则AB=10t,CB=10t,∠ACB=120°.
在△ABC中,根据余弦定理,则有
AB2=AC2+BC2-2AC×BC×cos∠ACB,
可得(10t)2=102+(10t)2-2×10×10tcos 120°,
整理得2t2-t-1=0,
解得t=1或t=-(舍去).
即舰艇需1小时靠近渔船,
此时AB=10,BC=10,
在△ABC中,由正弦定理,
得=,
所以sin∠CAB===,
又因为∠CAB为锐角,
所以∠CAB=30°,
所以舰艇航行的方位角为75°.
课件31张PPT。第一章 解三角形§1.2 应用举例(三)1.能够运用正弦、余弦定理解决航海测量中的实际问题.
2.掌握三角形的面积公式的简单推导和应用.学习目标题型探究问题导学内容索引当堂训练问题导学思考 知识点一 航海中的测量问题在浩瀚无垠的海面上航行,最重要的是定位和保持航向.阅读教材,看看船只是如何表达位置和航向的?答案用方向角和方位角.方位角:指从正北方向顺时针转到目标方向线的水平角.
方向角:从指定方向到目标方向线所成的水平角.如南偏西60°,即以正南方向为始边,顺时针方向向西旋转60°.梳理知识点二 三角形面积公式的拓展在△ABC中,如果已知边AB、BC和角B,边BC上的高记为ha,则ha=ABsin B.从而可求面积.思考 答案如果已知底边和底边上的高,可以求三角形面积.那么如果知道三角形两边及夹角,有没有办法求三角形面积?梳理在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,则△ABC的面积题型探究例1 如图,一艘海轮从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.如果下次航行直接从A出发到达C,此船应该沿怎样的方向航行,需要航行多少距离?(角度精确到0.1°,距离精确到0.01 n mile)类型一 航海中的测量问题解答
在△ABC中,∠ABC=180°-75°+32°=137°,所以∠CAB=19.0°,75°-∠CAB=56.0°.
答 此船应该沿北偏东56.0°的方向航行,需要航行113.15 n mile. 解决航海问题一要搞清方位角(方向角),二要弄清不动点(三角形顶点),然后根据条件,画出示意图,转化为解三角形问题.跟踪训练1 甲船在A点发现乙船在北偏东60°的B处,乙船以每小时a海里的速度向北行驶,已知甲船的速度是每小时 海里,问甲船应沿着什么方向前进,才能最快与乙船相遇?解答
如图所示.设经过t小时两船在C点相遇,
则在△ABC中,
BC=at(海里),
∵0°<∠CAB<90°,∴∠CAB=30°,
∴∠DAC=60°-30°=30°,
∴甲船应沿着北偏东30°的方向前进,才能最快与乙船相遇.类型二 三角形面积公式的应用命题角度1 求面积
例2 在△ABC中,根据下列条件,求三角形的面积S.(精确到0.1 cm2)
(1)已知a=14.8 cm,c=23.5 cm,B=148.5°;
解答(2)已知B=62.7°,C=65.8°,b=3.16 cm;
A=180°-(B+C)=180°-(62.7°+65.8°)=51.5°,解答(3)已知三边的长分别为a=41.4 cm,b=27.3 cm,c=38.7 cm.
解答 中含有三角形的边角关系.因此求三角形的面积,与解三角形有密切的关系.首先根据已知,求出所需,然后求出三角形的面积.
∵0°①当C=60°时,A=90°,解答②当C=120°时,A=30°,命题角度2 已知三角形面积
由余弦定理及已知条件,得a2+b2-ab=4,解答题目条件或结论中若涉及三角形的面积,要根据题意灵活选用三角形的面积公式.跟踪训练3 如图所示,已知半圆O的直径为2,点A为直径延长线上的一点,OA=2,点B为半圆上任意一点,以AB为一边作等边三角形ABC,求B在什么位置时,四边形OACB的面积最大.解答
设∠AOB=α,在△ABO中,由余弦定理,得
AB2=12+22-2×1×2cos α=5-4cos α,α∈(0,π),当堂训练1.一艘海轮从A处出发,以40 n mile/h的速度沿南偏东40°方向直线航行,30 min后到达B处,在C处有一座灯塔,海轮在A处观察灯塔,其方向是南偏东70°,在B处观察灯塔,其方向是北偏东65°,那么B,C两点间的距离是123答案解析√123
如图所示,
由已知条件可得,
∠CAB=30°,∠ABC=105°,∴∠BCA=45°,123√
设三角形外接圆半径为R,则由πR2=π,答案解析∴abc=1.123
答案解析1.在求解三角形中,我们可以根据正弦函数的定义得到两个解,但作为有关现实生活的应用题,必须检验上述所求的解是否符合实际意义,从而得出实际问题的解.
2.解三角形的应用题时,通常会遇到两种情况:
(1)已知量与未知量全部集中在一个三角形中,依次利用正弦定理或余弦定理解之.
(2)已知量与未知量涉及两个或几个三角形,这时需要选择条件足够的三角形优先研究,再逐步在其余的三角形中求出问题的解.本课结束