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专题19 解三角形的综合应用
【名师预测】
在江苏高考中,解三角形的综合应用,主要是利用正弦定理与余弦定理测量距离、高度、角度等实际问题,常与三角恒等变换、三角函数的性质结合考查,加强数学知识的应用性。题型主要为填空题为主,中档难度。
【知识精讲】
一、解三角形的实际应用
1.测量中的术语
(1)仰角和俯角
在视线和水平线所成的角中,视线在水平线上方的角叫仰角,在水平线下方的角叫俯角(如图①).
(2)方位角
从指北方向顺时针转到目标方向线的水平角,如B点的方位角为α(如图②).
(3)方向角
相对于某一正方向的水平角.
①北偏东α,即由指北方向顺时针旋转α到达目标方向(如图③);
②北偏西α,即由指北方向逆时针旋转α到达目标方向;
③南偏西等其他方向角类似.
(4)坡角与坡度
①坡角:坡面与水平面所成的二面角的度数(如图④,角θ为坡角);
②坡度:坡面的铅直高度与水平长度之比(如图④,i为坡度).坡度又称为坡比.
2.解三角形实际应用题的步骤
【典例精练】
考点一 测量高度问题
例1. 个大型喷水池的中央有一个强大喷水柱,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________m.
例2.如图,为了测量河对岸的塔高AB,选与塔底B在同一水平面内的两个测量点C和D,现测得∠ACB=45°,∠ADB=30°,∠BCD=60°,CD=20 m,则塔高AB=________m.
考点二 测量距离问题
例3.要测量河对岸两个建筑物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.
例4.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.
例5.如图所示,A,B两点在一条河的两岸,测量者在A的同侧,且B点不可到达,要测出A,B的距离,其方法在A所在的岸边选定一点C,可以测出A,C的距离m,再借助仪器,测出∠ACB=α,∠CAB=β,在△ABC中,运用正弦定理就可以求出AB.
若测出AC=60 m,∠BAC=75°,∠BCA=45°,则A,B两点间的距离为________m.
考点三 测量角度问题
例6.如图,两座灯塔A和B与海岸观察站C的距离相等,灯塔A在观察站南偏西40°,灯塔B在观察站南偏东60°,则灯塔A在灯塔B的________方向上.
例7.如图,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的方向沿直线CB前往B处救援,求cos θ的值.
【名校新题】
一、填空题
1.(2019·扬州调研)如图,勘探队员朝一座山行进,在前后A,B两处观察山顶C的仰角分别是30°和45°,两个观察点A,B之间的距离是100 m,则此山CD的高度为________m.
2.(2019·南通模拟)2018年12月,为捍卫国家主权,我国海军在南海海域进行例行巡逻,其中一艘巡逻舰从海岛A出发,沿南偏东70°的方向航行40海里后到达海岛B,然后再从海岛B出发,沿北偏东35°的方向航行40 海里后到达海岛C.如果巡逻舰直接从海岛A出发到海岛C,则航行的路程为________海里.
3.(2018·镇江模拟)在不等边三角形ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,其中a为最大边,如果sin2(B+C)<sin2B+sin2C,则角A的取值范围为________.
4.(2018·天一中学检测)线段AB外有一点C,∠ABC=60°,AB=200 km,汽车以80 km/h的速度由A向B行驶,同时摩托车以50 km/h的速度由B向C行驶,则运动开始________h后,两车的距离最小.
5.(2018·启东二模)如图所示,为了测量A,B两处岛屿的距离,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40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两处岛屿的距离为________海里.
6. (2019·通州中学测试)甲船在湖中B岛的正南A处,AB=3 km,甲船以8 km/h的速度向正北方向航行,同时乙船自B岛出发,以12 km/h的速度向北偏东