内容正文:
第7节 正弦定理与余弦定理的应用
最新课程标准
教师专享
核心素养
考情聚焦
正弦定理、余弦定理等知识和方法解决一些与测量和几何计算有关的实际问题
通过解三角形的实际应用,增强直观想象、逻辑推理和数学运算的核心素养
解三角形实际应用中的距离问题、高度问题、角度问题,正、余弦定理在平面几何中的应用问题,这些问题也是高考考查的重要内容,多以解答题的形式出现,难度中等
[必备知识]
解三角形在实际问题中的应用
(1)常见的几种题型
测量距离问题、测量高度问题、测量角度问题、计算面积问题、航海问题、物理问题等.
(2)实际应用中的常用术语
术语名称
术语意义
图形表示
仰角与俯角
在目标视线与水平视线所成的角中,目标视线在水平视线 上方 的叫做仰角,目标视线在水平视线 下方 的叫做俯角
方位角
从某点的正北方向线起按 顺时针 方向到目标方向线之间的水平夹角叫做方位角,方位角的范围是 (0°,360°)
方向角
正北或正南方向线与目标方向线所成的锐角,通常表达为北(南)偏东(西)××度
坡角
坡面与水平面的夹角
设坡角为α,坡度为i,则i==tan α
坡度
坡面的垂直高度h和水平宽度l的比
解三角形应用题的4步骤
[自主诊断]
◆[思考辨析]
判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里打“√”,错误的打“×”.
(1)俯角是铅垂线与视线所成的角,其范围为.( )
(2)方位角与方向角其实质是一样的,均是确定观察点与目标点之间的位置关系.( )
(3)方位角大小的范围是[0,2π),方向角大小的范围一般是.( )
(4)某人从A地向正东方向走了3米到达B地,再从B地向右转60°后又走了3米到达C地,则A、C两地间的距离是3米.( )
(5)某人在A处测得一电线杆的仰角为15°,向前走了10米到达B处,又测得电线杆的仰角为30°,于是就说电线杆的高度为5米.( )
答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)√
◆[小题查验]
1.如图,设点A,B在河的两岸,一测量者在A的同侧所在的河岸边选定一点C,测出A,C两点间的距离为50 m,∠ACB=45°,∠CAB=105°,则A,B两点间的距离为( )
A. m B.25 m
C.50 m D.50 m
解析:C [在△ABC中,∠ABC=30°,由正弦定理得=,即=,所以AB=50(m),故选C.]
2.一艘船以每小时15 km的速度向东航行,船在A处看到一个灯塔M在北偏东60°方向,行驶4 h后,船到达B处,看到这个灯塔在北偏东15°方向,这时船与灯塔的距离为( )
A.15 km B.30 km
C.45 km D.60 km
解析:B [如图所示,依题意有AB=15×4=60,∠DAC=60°,∠CBM=15°,
所以∠MAB=30°,∠AMB=45°.
在△AMB中,由正弦定理,得=,解得BM=30.]
3.有一坡面长为10 m的斜坡,倾斜角为75°,在不改变坡高和坡顶的前提下,要通过加长坡面的方法将它的倾斜角改为30°,则坡底要延长( )
A.5 m B.10 m
C.10 m D.10 m
解析:C [如图,∠BDA=75°,∠ACB=30°,∠DBC=45°,BD=10 m.由正弦定理,得=,
所以CD==
=10(m).]
4.(2022·浙江卷,11)我国南宋著名数学家秦九韶,发现了从三角形三边求面积的公式,他把这种方法称为“三斜求积”,它填补了我国传统数学的一个空白.如果把这个方法写成公式,就是S=,其中a,b,c是三角形的三边,S是三角形的面积.设某三角形的三边a=,b=,c=2,则该三角形的面积S= ________ .
解析:三角形的三边a=,b=,c=2代入公式得S==.
答案:
5.某登山队在山脚A处测得山顶B的仰角为45°,沿倾斜角为30°的斜坡前进1 000 m后到达D处,又测得山顶的仰角为60°,则山的高度BC为 ________ m.
解析:过点D作DE∥AC交BC于E,因为∠DAC=30°,故∠ADE=150°.于是∠ADB=360°-150°-60°=150°.
又∠BAD=45°-30°=15°,
故∠ABD=15°,由正弦定理得AB=
==500(+)(m).
所以在Rt△ABC中,BC=ABsin 45°
=500(+1)(m).
答案:500(+1)
测量距离问题(应用点)
[典例] 为了测量两山顶M、N间的距离,飞机沿水平方向在A、B两点进行测量,A、B、M、N在同一铅垂平面内.飞机已经测量的数据有:A点到M、N点的俯角α1、β1;B点到M、N点的俯角α2、β2;A、B的距离d(如图所示).
甲乙两位同学各自