内容正文:
人教版·九年级下册
数学
第二十八章 锐角三角函数
28.2.2 应用举例
第1课时 与视角有关的解直角三角形的应用
新课导入
要想使人安全地攀上斜靠在墙上的梯子的顶端,梯子
与地面所成角α一般要满足50°≤α≤75°.现有一个长5 m的梯子.试问:当梯子的底端距离墙角2.4 m时,梯子与地面所成的角α等于多少(精确到1°)?这时人是否能够安全使用这个梯子?
解:角α约为61°;这时人能安全使用这个梯子.
探究新知
2012年6月18日,“神州”九号载人航天飞船与“天宫”一号目标飞行器成功实现交会对接. “神州”九号与“天宫”一号的组合体在离地球表面343km的圆形轨道上运行. 如图,当组合体运行到离地球表面P点的正上方时,
1
从中能直接看到的地球表面最远的点在什么位置?最远点与 P 点的距离是多少(地球半径约为6400km,π取3.142,结果取整数)?
解:设∠POQ= α ,∵FQ是☉O的切线,
∴△FOQ是直角三角形.
∵cosa = = ≈ 0.09491,
∴a ≈ 18.36°.
∴ PQ的长为
⌒
×6400 ≈ ×6400≈2051(km).
(1)上题中是如何将实际物体抽象为数学模型的?
(2)飞船能直接看到的地球表面的最远点的位置是如何确定的?
本题可以抽象为以地球中心为圆心的、地球半径为半径的⊙O的有关问题.
飞船能直接看到的地球表面的最远点,是视线与地球相切时的切点.
(3)最远点Q与点P的距离是弦长还是弧长?
弧长
热气球的探测器显示,从热气球看一栋楼顶部的仰角为 30°,看这栋楼底部的俯角为 60°,热气球与楼的水平距离为 120 m,这栋楼有多高(结果取整数)?
2
(1)什么叫俯角?什么叫仰角?
在视线与水平线所成的角中,视线在水平线上方的是仰角,视线在水平线下方的是俯角.
解:如图,α=30°,β=60°,AD=120.
∵tana = , tanβ = ,
∴BD = AD· tana =120× tan30°
= 120× ,
∴CD = AD· tanβ =120× tan60°
= 120×.
∴BC = BD+CD = +
= 160≈ 277(m)
因此,这栋楼高约为277m.
(2)请阅读解题过程,你能谈谈其解题思路吗?你还有其他的解题思路吗?
(1)从热气球看一栋楼顶部的仰角为 30°→
α=30°.
(2)从热气球看一栋楼底部的俯角为 60°→
β=60°.
(3)热气球与高楼的水平距离为120 m →
AD=120 m,AD⊥BC.
利用直角三角形的知识求出BD和CD,进而求出BC.
利用锐角为30°的直角三角形,它的对边是斜边的一半和勾股定理也可以解题.
知识归纳
如图,当我们测量时,在视线与水平线所成的角中,视线在水平线上方的角叫做仰角,在水平线下方的角叫做俯角.
注意:(1)仰角和俯角必须是视线与水平线所夹的角,而不是与铅垂线所夹的角;(2)仰角和俯角都是锐角.
例题与练习
例1 如图,某城市在发展规划中,需要移走一棵古树AB,在地面上事先划定以B为圆心,半径与AB等长的圆形为危险区,现在一名工人站在离点B 3 m远的D处测得树的顶端点A的仰角为60°,树的底部点B的俯角
为30°,问距离点B 8 m远的保护物是否在
危险区内?
E
解:过点C作CE⊥AB于点E.
在Rt△CBE和Rt△ACE中,
∴距离点B 8 m远的保护物不在危险区内.
AE=CE·tan 60°=3 (m) ,BE=CE·tan 30°= (m),
∴AB=4 m ≈ 6.93 m<8 m.
例2 如图,河的两岸l1与l2相互平行,A,B是l1上的两点,C,D是l2上的两点,某人在点A处测得∠CAB=90°,∠DAB=30°,再沿AB方向前进20 m到达点E(点E在线段AB上),测得∠DEB=60°,求C,D两点间的距离.
C
D
A
E
B
30°
60°
l1
l2
C
D
A
E
B
30°
60°
l1
l2
F
解:过点D作l1的垂线,垂足为F.
∵∠DEB=60°,∠DAB=30°,
∴∠ADE=∠DEB-∠DAB=30°,
∴DE=AE=20 m.
∵DF⊥l1,AC⊥l1,∴AC∥DF,
在Rt△DEF中,EF=DE·cos 60°=20× =10(m) .
∴四边形ACDF为平行四边形.
又∵∠CAF=90°,
∴四边形ACDF为矩形,
∴CD=AF=AE+EF=30(m) .
答:C,D两点间的距离为30 m.
C
D
A
E
B
30°
60°
l1
l2
F
课堂小结
1.理解俯角、仰角的概念.
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.