内容正文:
第三课时 余弦定理、正弦定理应用举例
明学习目标 知结构体系
课标
要求 1.认识实际测量中的有关名称和术语.
2.会用余弦定理、正弦定理解决生产实践中有关距离、高度、角度的测量问题.
重点
难点 重点:能够用正、余弦定理求解与距离、高度、角度有关的实际应用问题.
难点:能将实际问题转化为解三角形问题.
1.基线的概念与选择原则
(1)定义
在测量过程中,我们把根据测量的需要而确定的_____叫做基线.
(2)性质
在测量过程中,应根据实际需要选取合适的_________,使测量具有较高的精确度.一般来说,基线越长,测量的精确度越___.
线段
基线长度
高
2.测量中的有关概念
(1)方位角:从正北方向_______转到目标方向线的角.如图所示的θ1,θ2即表示点A和点B的方位角.故方位角的范围是0°≤θ<360°.
(2)方向角:指以观测者为中心,正北或正南的方向线与目标方向线所成的___________的水平角,它是方位角的另一种表示形式.如图,图1中表示北偏东30°,图2中表示南偏西60°.
顺时针
小于90°
(3)仰角和俯角
与目标视线在同一铅垂平面内的_________和_________的夹角,目标视线在水平视线上方时叫做_____;目标视线在水平视线下方时叫做_____.如图所示.
(4)视角:观测者的两条视线之间的夹角叫做_____.
水平视线
目标视线
仰角
俯角
视角
1.小强站在地面上观察一个建在山顶上的建筑物,测得其视角为α,同时测得观察该建筑物顶部的仰角为β,则小强观测山顶的仰角为 ( )
A.α+β B.α-β
C.β-α D.α
答案:C
3.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________km.
三角形中与距离有关的问题的求解策略
(1)解决三角形中与距离有关的问题,若在一个三角形中,则直接利用正、余弦定理求解即可;若所求的线段在多个三角形中,要根据条件选择适当的三角形,再利用正、余弦定理求解.
(2)解决三角形中与距离有关的问题的关键是转化为求三角形中的边,分析所解三角形中已知哪些元素,还需要求出哪些元素,灵活应用正、余弦定理来解决.
[对点训练]
1.A,B两地之间隔着一个山岗,如图,现选择另一点C,测得CA=7 km,CB=5 km,C=60°,则A,B两点之间的距离为________km.
解决测量高度问题的一般步骤
(1)画图:根据已知条件画出示意图;
(2)分析三角形:分析与问题有关的三角形;
(3)求解:运用正、余弦定理,有序地解相关的三角形,逐步求解.在解题中,要综合运用几何知识与方程思想.
[对点训练]
济南泉城广场上的泉标是隶书“泉”字,其造型流畅别致,成了济南的标志和象征.李明同学想测量泉标的高度,于是他在广场的A点测得泉标顶端的仰角为60°,接着沿泉标底部方向前进15.2 m,到达B点,又测得泉标顶端的仰角为80°.则李明同学求出泉标的高度为________m.(精确到1 m)
[典例] 某公司想投资建设一个深水港码头,如图,工程师为了了解深水港码头海域海底的构造,在海平面内一条直线上的A,B,C三点进行测量.已知AB=60 m,BC=120 m,于A处测得水深AD=120 m,于B处测得水深BE=200 m,于C处测得水深CF=150 m,则cos∠DEF=________.
(1)测量角度与追及问题主要是指在海上、空中或陆地进行测量或计算角度,确定目标的方位,观察某一物体的视角等问题.
(2)解决这类问题的关键是根据题意和图形以及相关概念,确定所求的角或距离在哪个三角形中,该三角形中已知哪些量,需要求哪些量.
一、在典题训练中内化学科素养
近两年,正、余弦定理在实际应用中的考查在高考中体现的特别明显,其正符合了数学建模的核心素养;解决此类问题的关键是能做出示意图,故涉及直观想象的核心素养.
1.(2021·全国乙卷)魏晋时期刘徽撰写的《海岛算经》是关于测量的数学著作,其中第一题是测量海岛的高.如图,点E,H,G在水平线AC上,DE和FG是两个垂直于水平面且等高的测量标杆的高度,称为“表高”,EG称为“表距”,GC和EH都称为“表目距”,GC与EH的差称为“表目距的差”,则海岛的高AB= ( )
数学建模 根据实际情况建立数学模型
直观想象 有时需借助图形解题
数学运算 利用正、余弦定理代入数据解题
二、在导向训练中品悟核心价值
发展理性思维
1.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∠CA