28.2.2 解直角三角形应用举例
第1课时 仰角,俯角问题
第二十八章 锐角三角函数
人教版数学九年级下册
直角三角形中,由已知的两个元素(至少有1个是边),求出未知元素的过程,叫解直角三角形。
2. 解直角三角形的依据:
(1)三边之间的关系:
a2+b2=c2(勾股定理);
(2)锐角之间的关系:
∠ A+∠B=90?;
(3)边角之间的关系:
锐角三角函数;
1. 解直角三角形:
(1)有角先求角,无角先求边。
(2)有斜用弦,无斜用切;宁乘毋除,取原避中。
3. 解直角三角形的原则:
知识回顾
1
能运用解直角三角形知识解决仰角和俯角有关的实际问题.(重点、难点)
2
进一步体会数形结合、转化、方程的数学思想,并从这些问题中归纳出常见的基本模型及解题思路. (重点)
学习目标
仰角和俯角
在进行测量时,从下向上看,视线与水平线的夹角叫做仰角;
从上往下看,视线与水平线的夹角叫做俯角.
水平线
视 线
视 线
仰角
俯角
探究新知
利用解直角三角形解决仰俯角问题
合作探究
直升飞机在跨江大桥AB的上方P点处,此时飞机离地面的高度PO=450m,且A、B、O三点在一条直线上,测得大桥两端的俯角分别为α=30°,β=45°,求大桥的长AB .
β
α
P
A
B
O
450m
解:由题意可知
∠OAP=∠α=30°,∠OBP=∠β=45°
?
在Rt△OBP中,∠POB=90°, ∠OBP=45°
∴ ∠OBP=∠OPB
∴OB=OP=450m
∴大桥的长AB为:OA-OB =
?
探究新知
利用解直角三角形解决仰俯角问题
变式1
直升飞机在长400m的跨江大桥AB的上方P点处,且A、B、O三点在一条直线上,在大桥的A、B两端测得飞机的仰角分别为30°和 45°,求飞机的高度PO .
β
α
P
A
B
O
400m
?
解法一:
?
解法二:
利用解直角三角形解决仰俯角问题
变式2
直升飞机在高为 200m 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 .
45°
30°
P
O
B
A
200m
C
分析:过点 A 作 AC⊥OP 于点 C,构建直角三角形 ACP 和矩形 ABOC,利用矩形的性质和解直角三角形的知识解决问题。
答案:飞机的高度 PO为
?
利用解直角三角形解决仰俯角问题
变式3
直升飞机在高为 200m 的大楼 AB 左侧 P 点处,测得大楼的顶部仰角为 45°,测得大楼底部俯角为 30°,求飞机与大楼之间的水平距离.
分析:过点 P 作 PC⊥AB 于点 C,构建直角三角形 ACP 和直角三角形 BCP ,设PC长为x,用 x 表示出AC,BC的长,以AB为等量关系,利用方程思想解决问题。
200m
45°
30°
P
B
A
C
答案:飞机与大楼之间的水平距离为
?
利用解直角三角形解决仰俯角问题
常见基本模型
模型四
模型一
A
D
B
E
C
α
模型二
β
α
A
B
C
D
模型三
β
α
A
B
C
D
α
β
A
B
C
D
?
30°
60°
B
C
A
D
答:这栋楼高约为277.1m.
解:如图,a = 30°,β= 60°, AD=120.
针对练习
2. 建筑物BC上有一旗杆AB,由距BC为40m的D处观察旗杆顶部A的仰角为54°,观察底部B的仰角为45°,求旗杆的高度(精确到0.1m).
(参考数据:sin54°≈0.81, cos54°≈0.59, tan54°≈1.38)
B
A
C
D
在Rt△ACD中,∠ACD=90°,
∴ BC=CD=40m.
∴ AB = AC-BC=55.2-40=15.2 (m).
答:旗杆的高度约为15.2m
解:由题意可知,∠BDC=45°,∠ADC=54°,CD=40m , AC⊥CD
在Rt△BCD中,∠BCD=90°, ∠BDC=45°
?
A
B
D
C
E
F
M
答:该塔约有45m.
解:由题意可知,∠AEM=30°,∠AFM=60°,
DE=CF=BM=1.5m , EF=CD=50m , EM⊥AB
设AM为 x m,
∵
?
?
∴
?
?
∵EF=EM-FM=50m
∴
?
解得:
?
∴AB=AM+BM ≈ 45m
例题讲解
在我市迎接奥运圣火的活动中,某校教学楼上悬挂着宣传条幅DC,小丽同学在点A处,测得条幅顶端D的仰角为30°,再向条幅方向前进10米后, 又在点B处测得条幅顶端D的仰角为45°,已知点A、B和C离地面高度都为1.44米,求条幅顶端D点距离地面的高度.(计算结果精确到0.1米)
(参考数据: )
答案:条幅顶端D点距离地面的高度大约15.1米。
针对练习
1.把实际问题转化成数学问题,包括两个方面:
一是:图形转化。即将实际问题的图形转化为几何图形,画出正确的示意图;
二是:条件转化。即将已知条件转化为示意图中的边、角或它们之间的关系.
2.把数学问题转化成解直角三角形问题的方法:
添加适当的辅助线,构造直角三角形。
实际问题
数学问题
构建直角三角形
图形转化
条件转化
解直角三角形
解方程
课堂小结
3. 利用仰俯角解直角三角形常见的基本模型:
模型四
模型一
A
D
B
E
C
α
模型二
β
α
A
B
C
D
模型三
β
α
A
B
C
D
α
β
A
B
C
D
1. 如图,一次课外活动中,小李同学在离旗杆 AB 底部 10m 远的 C 处,用测角仪测得旗杆顶部 A 的仰角为 60°,已知 CD=1m,则 AB= m
2. 如图,从地面上的 C,D 两点测得树顶 A 仰角分别是45°和30°,已知 CD=200m,点 C 在 BD 上,则树高AB等于 (根号保留).
?
课堂练习
3. 如图,在离铁塔 BE 的120m的 A 处,用测角仪测量塔顶的仰角为 30°,已知测角仪高 AD=1.5m,则塔高 BE= (根号保留).
4. 如图,两建筑物 AB 和 CD 的水平距离为 30米,从 A 点测得 D点的俯角为 30°,测得 C 点的俯角为60°,则建筑物 CD 的高为 米.
B
C
A
D
C
E
5. 目前世界上最高的电视塔是广州新电视塔.如图所示,新电视塔高AB为610米,远处有一栋大楼,某人在楼底C处测得塔顶B的仰角为45°,在楼顶D处测得塔顶B的仰角为39°,求大楼的高度CD。(精确到1米, tan39°≈0.81 )
39°
45°
A
B
D
C
E
解:过点 D 作 DE⊥AB 于点 E,
由题意,AC=AB=610m,DE=AC=610m,
在Rt△BDE中,tan∠BDE=
故BE=DE·tan39°.
∵CD=AE,
∴CD=AB-DE·tan39° ≈116(米).
答:大楼的高度CD约为116m.