课件38张PPT。第一课时 解三角形求距离 课件38张PPT。课件36张PPT。课时作业 3 解三角形求距离
[基础巩固](25分钟,60分)
一、选择题(每小题5分,共25分)
1.如图,在高速公路建设中需要确定隧道的长度,工程技术人员已测得隧道两端的两点A,B到点C的距离AC=BC=1 km,且C=120°,则A,B两点间的距离为( )
A. km B. km
C.1.5 km D.2 km
解析:在△ABC中,易得A=30°,由=,得AB=== km.
答案:A
2.如图,设A,B两点在河的两岸,一测量者在A的同侧河岸边选定一点C,测出A、C间的距离为50 m,∠ACB=45°,∠CAB=105°,则A,B两点间的距离为( )
A.50 m B.50 m
C.25 m D. m
解析:∵在△ABC中,∠ACB=45°,∠CAB=105°,∴∠B=30°.
由正弦定理,得=,
∴AB===50(m).
答案:B
3.海上A、B两个小岛相距10海里,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( )
A.10海里 B.海里
C.5海里 D.5海里
解析:如图所示,在△ABC中,
∠C=180°-60°-75°=45°.
由正弦定理得:=,
所以BC===5(海里).
答案:D
4.如图,某海上缉私小分队驾驶缉私艇以40 km/h的速度由A处出发,沿北偏东60°方向进行海面巡逻,当航行半小时到达B处时,发现北偏西45°方向有一艘船C,若船C位于A的北偏东30°方向上,则缉私艇所在的B处与船C的距离是( )
A.5(+) km B.5(-) km
C.10(-) km D.10(+) km
解析:由题意,得∠BAC=60°-30°=30°,∠ABC=30°+45°=75°,∠ACB=180°-75°-30°=75°,∴AC=AB= 40×=20(km).由余弦定理,得BC2=AC2+AB2-2AC·AB·cos∠BAC=202+202-2×20×20×cos 30°=800-400=400(2-),
∴BC===10(-1)=10(-)(km).
答案:C
5.如图所示,为了测量A,B两处岛屿间的距离,小明在D处观测,A,B分别在D处的北偏西15°,北偏东45°方向,再往正东方向行驶20海里至C处,观测B在C处的正北方向,A在C处的北偏西60°方向,则A,B两处岛屿间的距离为( )
A.20海里 B.10海里
C.10(1+)海里 D.20海里
解析:连接AB,如图所示,
由题意可知CD=20,∠ADC=105°,∠BDC=45°,∠BCD=90°,∠ACD=30°,∴∠CAD=45°.∠ADB=60°.
在△ACD中,由正弦定理得=,∴AD=10.
在Rt△BCD中,∵∠BDC=45°,∠BCD=90°,∴BD=CD=20.
在△ABD中,由余弦定理得
AB==10(海里).故选B.
答案:B
二、填空题(每小题5分,共15分)
6.已知A,B,C三地,其中A,C两地被一个湖隔开,测得AB=3 km,B=45°,C=30°,则A,C两地的距离为________.
解析:根据题意,由正弦定理可得=,代入数值得=,解得AC=3(km).
答案:3 km
7.小明爸爸开车以80 km/h的速度沿着正北方向的公路行驶,小明坐在车里向外观察,在点A处望见电视塔P在北偏东30°方向上,15分钟后到点B处望见电视塔在北偏东75°方向上,则汽车在点B时与电视塔P的距离是________km.
解析:由题意得,AB=80×=20,∠PAB=30°,
∠APB=75°-30°=45°,
在△ABP中,由正弦定理得
=,
所以PB==
=10(km).
答案:10
8.湖中有一小岛,沿湖有一条南北方向的公路,在这条公路上的一辆汽车上测得小岛在南偏西15°方向,汽车向南行驶1 km后,又测得小岛在南偏西75°方向,则小岛到公路的距离是________km.
解析:如图,∠CAB=15°,∠CBA=180°-75°=105°,∠ACB=180°-105°-15°=60°,AB=1 km.由正弦定理得=,BC==(km).设C到直线AB的距离为d,则d=BCsin 75°=×=(km).
答案:
三、解答题(每小题10分,共20分)
9.如图所示,若小河两岸平行,为了知道河对岸两棵树C,D(CD与河岸平行)之间的距离,选取岸边两点A,B(AB与河岸平行),测得数据:AB=6 m,∠ABD=60°,∠DBC=90°,∠DAB=75°.试求C,D间的距离.
解析:∠ABC=∠ABD+∠DBC=60°+90°=150°,所以∠C=180°-150°=30°,∠ADB=180°-75°-60°=45°.
△ABD中,由正弦定理得
=,∴BD===3+3,在Rt△BDC中,CD==6+6,即CD的长为(6+6)m.
10.如图,某军舰位于岛屿A的正西方C处,且与岛屿A相距120海里.经过侦察发现,国际海盗船以100海里/时的速度从岛屿A出发沿北偏东30°方向逃窜,同时,该军舰从C处出发沿北偏东α的方向匀速追赶国际海盗船,恰好用2小时追上.
(1)求该军舰的速度;
(2)求cos α的值.
解析:(1)依题意知.∠CAB=120°,AB=100×2=200,AC=120,
在△ABC中,根据余弦定理得,
BC2=AB2+AC2-2AB·ACcos∠CAB=2002+1202-2×200×120cos 120°=78 400,解得BC=280.
所以该军舰的速度为=140海里/时.
(2)在△ABC中,由正弦定理,得=,即sin∠ACB===.
∴cos α=sin∠ACB=.
[能力提升](20分钟,40分)
11.某海轮以每小时30海里的速度航行,在点A测得海面上油井P在其南偏东60°方向上;海轮向北航行40分钟后到达点B,测得油井P在其南偏东30°方向上;海轮改为北偏东60°的航向再行驶80分钟到达点C,则P,C两点的距离为( )
A.20海里 B.海里
C.20海里 D.海里
解析:
如图,过点P作AB的垂线,垂足为点E.
由题意得∠APB=∠ABP=30°,
∴AP=AB=30×=20(海里).
在Rt△PAE中,PE=APsin 60°=10(海里);
在Rt△PBE中,PB==20(海里).
由已知可得∠PBC=90°,BC=30×=40(海里),
∴在Rt△PBC中,PC===20(海里).
答案:A
12.如图所示,要测量一水塘两侧A,B两点间的距离,其方法先选定适当的位置C,用经纬仪测出角α,再分别测出AC,BC的长b,a,则可求出A,B两点间的距离.即AB=.若测得CA=400 m,CB=600 m,∠ACB=60°,则A,B两点的距离为________ m.
解析:在△ABC中,由余弦定理得
AB2=AC2+BC2-2AC·BCcos∠ACB,
所以AB2=4002+6002-2×400×600cos 60°=280 000.
所以AB=200(m).
即A,B两点间的距离为200 m.
答案:200
13.如图,已知在东西方向上有M,N两座小山,山顶各有一座发射塔A,B,塔顶A,B的海拔高度分别为AM=100 m和BN=200 m,一测量车在小山M的正南方向的点P处测得发射塔顶A的仰角为30°,该测量车向北偏西60°方向行驶了100 m后到达点Q,在点Q处测得发射塔顶B处的仰角为θ,且∠BQA=θ,经测量tan θ=2.求两发射塔顶A,B之间的距离.
解析:在Rt△AMP中,∠APM=30°,
AM=100,所以PM=100.
连接QM,在△PQM中,∠QPM=60°,
PQ=100,
所以△PQM为等边三角形,
所以QM=100.
在Rt△AMQ中,由AQ2=AM2+QM2,
得AQ=200.
在Rt△BNQ中,tan θ=2,BN=200,
所以BQ=100,cos θ=.
在△BQA中,BA2=BQ2+AQ2-2BQ·AQcos θ=(100)2,
所以BA=100.
即两发射塔顶A,B之间的距离是100 m.
14.已知海岛B在海岛A的北偏东45°方向上,A,B相距10海里,小船甲从海岛B以2海里/小时的速度沿直线向海岛A移动,同时小船乙从海岛A出发沿北偏西15°方向也以2海里/小时的速度移动.
(1)经过1小时后,甲、乙两小船相距多少海里?
(2)在航行过程中,小船甲是否可能处于小船乙的正东方向?若可能,请求出所需时间,若不可能,请说明理由.
解析:(1)经过1小时后,甲船到达M点,乙船到达N点,AM=10-2=8,AN=2,∠MAN=60°,所以MN2=AM2+AN2-2AM·ANcos 60°=64+4-2×8×2×=52.所以MN=2.
所以经过1小时后,甲、乙两小船相距2海里.
(2)设经过t(0即=,
则t==
=<5.
答案:经过小时,小船甲处于小船乙的正东方向.
课时作业4 解三角形求高度和角度
[基础巩固](25分钟,60分)
一、选择题(每小题5分,共25分)
1.若P在Q的北偏东44°50′方向上,则Q在P的( )
A.东偏北45°10′方向上 B.北偏东45°50′方向上
C.南偏西44°50′方向上 D.西偏南45°50′方向上
解析:根据P与Q的相对位置关系可知Q在P的南偏西44°50′方向上.
答案:C
2.如图,D,C,B三点在地面同一直线上,DC=100 m,从C,D两点测得A点仰角分别是60°,30°,则A点离地面的高度AB等于( )
A.50 m B.100 m
C.50 m D.100 m
解析:因为∠DAC=∠ACB-∠D=60°-30°=30°,
所以△ADC为等腰三角形.所以AC=DC=100 m,
在Rt△ABC中,AB=ACsin60°=50 m.
答案:A
3.一海轮从A处出发,以每小时40海里的速度沿南偏东40°的方向直线航行,30分钟后到达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( )
A.10海里 B.10海里
C.20海里 D.20海里
解析:根据已知条件可知△ABC中,AB=20,∠BAC=30°,∠ABC=105°,所以∠C=45°,由正弦定理,有=,所以BC==10.故选A.
答案:A
4.某同学家住8楼,距地面高约20 m,在该楼前的建筑工地上有一座塔吊,该同学在家测得塔吊顶的仰角为60°,塔吊底的俯角为45°,那么该塔吊的高度是( )
A.20m B.20(1+)m
C.10(+)m D.20(+)m
解析:如图所示,∠ADE=60°,∠BDE=45°,
DE⊥AB,BE=CD=20.
在△BDE中,DE=BE=20,
在△AED中,AE=DEtan∠ADE=20,则AB=AE+EB=20(+1).
故所求塔吊的高度为20(+1)m.
答案:B
5.一个大型喷水池的中央有一个强力喷水柱,为了测量喷水柱喷出的水柱的高度,某人在喷水柱正西方向的点A测得水柱顶端的仰角为45°,沿点A向北偏东30°前进100 m到达点B,在B点测得水柱顶端的仰角为30°,则水柱的高度是( )
A.50 m B.100 m
C.120 m D.150 m
解析:设水柱的高度是h m,水柱底端为C,则在△ABC中,A=60°,AC=h,AB=100,BC=h,根据余弦定理,得(h)2=h2+1002-2·h·100·cos60°,即h2+50h-5 000=0,即(h-50)(h+100)=0,解得h=50,故水柱的高度是50 m.
答案:A
二、填空题(每小题5分,共15分)
6.在200米高的山顶上,测得山下一建筑物顶端与建筑物底端的俯角分别为30°和60°,则该建筑物高为________米.
解析:如下图,设AB为山高,D、C分别为建筑物顶端与建筑物底端.
在Rt△ABC中,由正弦定理,得AC==米.
∵∠BAD=90°-30°=60°,
∴∠ADC=180°-60°=120°.
在△ACD中,由正弦定理,得CD==米.故该建筑物高为米.
答案:
7.一船以每小时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°方向,行驶4 h后,船到达C处,看到这个灯塔在北偏东15°方向,这时船与灯塔间的距离为________km.
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).
答案:30
8.如图,为测量山高MN,选择A和另一座山的山顶C为测量观测点.从A点测得M点的仰角∠MAN=60°,C点的仰角∠CAB=45°以及∠MAC=75°;从C点测得∠MCA=60°.已知山高BC=100 m,则山高MN=________m.
解析:根据题意知,AC=100.在△MAC中,∠CMA=180°-75°-60°=45°.由正弦定理得=?AM=100.在△AMN中,=sin 60°,
所以MN=100×=150 m.
答案:150
三、解答题(每小题10分,共20分)
9.在游学活动中,同学们在杭州西湖边上看见了雷峰塔,为了估算塔高,某同学在塔的正东方向选择某点A处观察塔顶,其仰角约为45°,然后沿南偏西30°方向走了大约140米来到B处,在B处观察塔顶,其仰角约为30°,由此估算出雷峰塔的高度.
解析:根据题意,建立数学模型,如图所示,
其中∠CAD=45°,∠BAC=60°,∠CBD=30°,
设塔CD高为x,则CA=x,BC=x,
在△ABC中,由余弦定理得:BC2=AC2+AB2-2AC·AB·cos∠CAB,
即3x2=x2+1402-2x×140×,
化简得x2+70x-140×70=0,
即(x-70)(x+140)=0,解得x=70,
即雷峰塔的高度为70 m.
10.如图,某海轮以60海里/小时的速度航行,在A点测得海面上油井P在南偏东60°方向,向北航行40分钟后到达B点,测得油井P在南偏东30°方向,海轮改为北偏东60°的航向再行驶80分钟到达C点,求P,C间的距离.
解析:因为AB=40,∠BAP=120°,∠ABP=30°,
所以∠APB=30°,所以AP=40,
所以BP2=AB2+AP2-2AP·AB·cos120°
=402+402-2×40×40×
=402×3,
所以BP=40.
又∠PBC=90°,BC=80,
所以PC2=BP2+BC2=(40)2+802=11 200,
所以PC=40海里.
[能力提升](20分钟,40分)
11.甲船在A处发现乙船在其北偏东60°方向上的B处,乙船正在以a n mile/h的速度向北行驶.已知甲船的速度是a n mile/h,则甲船应沿着________方向前进,才能最快与乙船相遇.
解析:如图所示,设经过t h两船在C点相遇.
在△ABC中,BC=at,AC= at,B=180°-60°=120°.由=,
得sin∠CAB===.
∵0°<∠CAB<90°,∴∠CAB=30°,
∴∠DAC=60°-30°=30°,
即甲船应沿北偏东30°的方向前进,才能最快与乙船相遇.
答案:北偏东30°
12.如图,某中学举行升旗仪式,在坡角为15°的看台顶端E点和看台的坡脚A点,分别测得旗杆顶部的仰角为30°和60°,量得看台坡脚A点到E点在水平线上的射影B点的距离为10 m,则旗杆的高CD的长是________m.
解析:由题意得∠DEA=45°,∠ADE=30°,所以由正弦定理得AD==AE=,因此CD=ADsin 60°=·sin 60°=sin 60°=10(3-) m.
答案:10(3-)
13.空中有一气球D,在它正西方向的地面上有一点A,在此处测得气球的仰角为45°,同时在气球的南偏东60°方向的地面上有一点B,测得气球的仰角为30°,两观察点A,B相距266 m,计算气球的高度.
解析:如图,设CD=x,
在Rt△ACD中,∠DAC=45°,所以AC=CD=x.
在Rt△BCD中,∠CBD=30°,
所以CB==x.
在△ABC中,∠ACB=90°+60°=150°,
由余弦定理得AB2=AC2+BC2-2·AC·BC·cos∠ACB,
所以2662=x2+(x)2-2·x·x·,
所以x=38(m).
所以气球的高度为38 m.
14.如图,正在海上A处执行任务的渔政船甲和在B处执行任务的渔政船乙,同时收到同一片海域上一艘渔船丙的求救信号,此时渔船丙在渔政船甲的南偏东40°方向距渔政船甲70 km的C处,渔政船乙在渔政船甲的南偏西20°方向的B处,两艘渔政船协调后立即让渔政船甲向渔船丙所在的位置C处沿直线AC航行前去救援,渔政船乙仍留在B处执行任务,渔政船甲航行30 km到达D处时,收到新的指令另有重要任务必须执行,于是立即通知在B处执行任务的渔政船乙前去救援渔船丙(渔政船乙沿直线BC航行前去救援渔船丙),此时B,D两处相距42 km,问渔政船乙要航行多少距离才能到达渔船丙所在的位置C处实施营救.
解析:设∠ABD=α,
在△ABD中,AD=30,
BD=42,∠BAD=60°.
由正弦定理得=,
sin α=sin∠BAD=sin 60°=,
又因为ADcos α==,
cos∠BDC=cos(60°+α)=-.
在△BDC中,由余弦定理得BC2=DC2+BD2-2DC·BDcos∠BDC=402+422-2×40×42cos(60°+α)=3 844,BC=62 km,即渔政船乙要航行62 km才能到达渔船丙所在的位置C处实施营救.
课时作业5 三角形中的几何计算
[基础巩固](25分钟,60分)
一、选择题(每小题5分,共25分)
1.在△ABC中,B=60°,a=4,其面积S=20,则c=( )
A.15 B.16
C.4 D.20
解析:由三角形的面积公式S△ABC=acsin B,得×4×c×sin 60°=20,解得c=20,故选D.
答案:D
2.在△ABC中,已知a=7,b=3,c=8,则△ABC的面积为( )
A.12 B.6
C.28 D.
解析:由余弦定理得,
cos B===,
所以sin B==,
所以S△ABC=acsin B=×7×8×=6.
答案:B
3.三角形的一边长为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
解析:设另两边长为8x,5x,则
cos60°=,解得x=2.
两边长是16与10,
三角形的面积是×16×10×sin60°=40.
答案:A
4.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c.若c2=(a-b)2+6,C=,则△ABC的面积是( )
A.3 B.
C. D.3
解析:由余弦定理得c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2-ab=(a-b)2+6,
∴ab=6,∴S△ABC=absin C=×6×=.
答案:C
5.已知△ABC的面积为,AC=,∠ABC=,则△ABC的周长等于( )
A.3+ B.3
C.2+ D.
解析:由已知得=AB·BCsin,
∴AB·BC=2.
由余弦定理得,AC2=AB2+BC2-2AB·BCcos∠ABC=AB2+BC2-AB·BC=(AB+BC)2-3AB·BC=(AB+BC)2-6,又AC=,∴AB+BC=3.
∴AB+BC+AC=3+.
答案:A
二、填空题(每小题5分,共15分)
6.在△ABC中,已知a=3,cosC=,S△ABC=4,则b=________.
解析:因为cosC=,C∈(0,π),所以sin C=,
所以absin C=4,所以b=2.
答案:2
7.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,S是△ABC的面积,若a=4,b=5,S=5,则c=________.
解析:因为S=absin C
=×4×5sin C=5,
所以sin C=.又因为0所以c=或c=.
答案:或.
8.在△ABC中,三边a,b,c与面积S的关系式为a2+4S=b2+c2,则角A=________.
解析:4S=b2+c2-a2=2bccos A,
∵4·bcsin A=2bccos A,∴tan A=1,
又∵A∈(0°,180°),∴A=45°.
答案:45°
三、解答题(每小题10分,共20分)
9.设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且cos B=,b=2.
(1)当A=30°时,求a的值;
(2)当△ABC的面积为3时,求a+c的值.
解析:(1)因为cos B=>0,B∈(0°,90°),所以sin B=.
由正弦定理=可得=,
所以a=.
(2)因为△ABC的面积S=ac·sin B,
sin B=,所以ac=3,ac=10.
由余弦定理得b2=a2+c2-2accos B,
即4=a2+c2-ac=a2+c2-16,
即a2+c2=20.
所以(a+c)2-2ac=20,(a+c)2=40.
因为a+c>0,所以a+c=2.
10.如图,在梯形ABCD中,AB∥CD,∠DAC=30°,∠CAB=45°,CD=-.
(1)求AD的长;
(2)若BC=,求△ABC的面积.
解析:(1)因为AB∥CD,所以∠DCA=∠CAB=45°,
在△ADC中,由正弦定理得=,
所以AD==2-2.
(2)因为∠ADC=180°-(30°+45°)=105°,
所以sin∠ADC=sin(45°+60°)=.
在△ADC中,由正弦定理得=,所以AC=2.设AB=x.
在△ABC中,由余弦定理得BC2=AC2+AB2-2AC·ABcos∠CAB,
可得x2-2x-6=0,
所以AB=3(舍负值).
所以S△ABC=AC·AB·sin∠CAB=3.
[能力提升](20分钟,40分)
11.在△ABC中,AC=,BC=2,B=60°,则BC边上的高等于( )
A. B.
C. D.
解析:设AB=c,由余弦定理知AC2=AB2+BC2-2AB·BC·cos B,
即7=c2+4-2×2×c×,即c2-2c-3=0,
所以c=3或c=-1(负值舍去).
设BC边上的高等于h,
由三角形面积公式S△ABC=AB·BC·sin B=BC·h,即×3×2×sin 60°=×2×h,解得h=.故选B.
答案:B
12.在△ABC中,已知b2-bc-2c2=0,a=,cos A=,则△ABC的面积为________.
解析:由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos A,
即6=b2+c2-bc, ①
由b2-bc-2c2=0得b=2c或b=-c(舍去),
代入①得c=2.
∴b=4,sin A==.
S△ABC=bcsin A=×4×2×=.
答案:
13.已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,acos C+asin C-b-c=0.
(1)求A的大小.
(2)若a=7,求△ABC的周长的取值范围.
解析:(1)由正弦定理得:
acos C+asin C-b-c=0?sin Acos C+sin Asin C=sin B+sin C?sin Acos C+sin Asin C=sin(A+C)+sin C?sin A-cos A=1?sin(A-30°)=?A-30°=30°?A=60°.
(2)由已知:b>0,c>0,b+c>a=7,
由余弦定理49=b2+c2-2bccos=(b+c)2-3bc≥(b+c)2-(b+c)2=(b+c)2(当且仅当b=c时等号成立),
所以(b+c)2≤4×49,又b+c>7,所以7从而△ABC的周长的取值范围是(14,21].
14.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且a2+c2-b2=ac.
(1)求sin2+cos 2B的值;
(2)若b=2,求△ABC面积的最大值.
解析:(1)在△ABC中,由余弦定理可知,
a2+c2-b2=2accos B,
由题意知a2+c2-b2=ac,
∴2accos B=ac,
∴cos B=.
又在△ABC中,A+B+C=π,
∴sin=cos,
则原式=cos2+cos 2B=+2cos2B-1=2cos2B+cos B-=+-=-.
(2)∵b=2,sin B=,
∴由a2+c2-b2=ac得,a2+c2-4=ac,
即a2+c2=ac+4≥2ac,
整理得ac≤,
∴S△ABC=acsin B≤sin B=,则△ABC面积的最大值为.