内容正文:
第❷课时 解三角形应用举例
考点 测量距离问题(精研通)
【例1】如图,为了测量两座山峰上P,Q两点之间的距离,选择山坡上一段长度为300 m且和P,Q两点在同一平面内的路段AB的两个端点作为观测点,现测得∠PAB=90°,∠PAQ=∠PBA=∠PBQ=60°,则P,Q两点间的距离为________ m.
答案:900 解析:由已知,得∠QAB=∠PAB-∠PAQ=30°.
又∠PBA=∠PBQ=60°,
所以∠AQB=30°,所以AB=BQ.
又PB为公共边,
所以△PAB≌△PQB,所以PQ=PA.
在Rt△PAB中,AP=AB·tan 60°=900 m,故PQ=900 m,
所以P,Q两点间的距离为900 m.
测量距离问题的两个策略
(1)选定或确定要创建的三角形,首先确定所求量所在的三角形,若其他量已知则直接求解;若有未知量,则把未知量放在另一确定三角形中求解.
(2)确定用正弦定理还是余弦定理,如果都可用,就选择更便于计算的定理.
如图,从气球A上测得正前方的河流的两岸B,C的俯角分别为67°,30°,此时气球的高是46 m,则河流的宽度BC约等于________ m.(用四舍五入法将结果精确到个位.参考数据:sin 67°≈0.92,cos 67°≈0.39,sin 37°≈0.60,cos 37°≈0.80,≈1.73)
答案:60 解析:如图,过点A作AD垂直CB的延长线,垂足为D,则在Rt△ABD中,∠ABD=67°,AD=46 m,AB=≈50 m.在△ABC中,∠BAC=37°,∠ACB=30°,根据正弦定理得BC=≈=60 m.
考点 测量高度问题(精研通)
【例2】如图,为了测量河对岸电视塔CD的高度,小王在点A处测得塔顶D的仰角为30°,塔底C与A的连线同河岸成15°角,小王向前走了1 200 m到达M处,测得塔底C与M的连线同河岸成60°角,则电视塔CD的高度为________m.
答案:600 解析:在△ACM中,∠MCA=60°-15°=45°,∠AMC=180°-60°=120°,
由正弦定理得=,
即=,解得AC=600 m.
在△ACD中,∵tan ∠DAC==,
∴CD=AC tan ∠DAC=600×=600(m).
测量高度问题的三个注意点
(1)在处理有关高度问题时,理解仰角、俯角(它是在铅垂面上所成的角)、方向(位)角(它是在水平面上所成的角)是关键.
(2)在实际问题中,可能会遇到空间与平面(地面)同时研究的问题,这时最好画两个图形,一个空间图形,一个平面图形,这样处理起来既清楚又不容易搞错.
(3)注意山或塔垂直地面或海平面,把空间问题转化为平面问题.
如图,一辆汽车在一条水平的公路上向正西行驶,到A处时测得公路北侧一山顶D在西偏北30°的方向上,行驶600 m后到达B处,测得此山顶在西偏北75°的方向上,仰角为30°,求此山的高度CD.
解:由题意,在△ABC中,∠BAC=30°,∠ABC=180°-75°=105°,故∠ACB=45°.
又AB=600 m,故由正弦定理得=,
解得BC=300 m.
在Rt△BCD中,CD=BC·tan 30°=300×=100 (m).
考点 测量角度问题(精研通)
【例3】已知岛A南偏西38°方向,距岛A 3 n mile的B处有一艘缉私艇.岛A处的一艘走私船正以10 n mile/h的速度向岛北偏西22°方向行驶,问缉私艇朝何方向以多大速度行驶,恰好用0.5小时能截住该走私船?(参考数据:sin 38°=,sin 22°=)
解:如图,设缉私艇在C处截住走私船.D为岛A正南方向上一点,缉私艇的速度为x n mile/h,
则BC=0.5x n mile,AC=5 n mile,依题意,
∠BAC=180°-38°-22°=120°,由余弦定理可得
BC2=AB2+AC2-2AB·AC·cos 120°,
所以BC2=49,所以BC=0.5x=7,解得x=14.
又由正弦定理得
sin ∠ABC===,
所以∠ABC=38°.又∠BAD=38°,所以BC∥AD,
故缉私艇以14 n mile/h的速度向正北方向行驶,恰好用0.5小时截住该走私船.
解决测量角度问题的注意事项
(1)首先应明确方位角和方向角的含义.
(2)分析题意,分清已知与所求,再根据题意画出正确的示意图,这是最关键、最重要的一步.
(3)将实际问题转化为可用数学方法解决的问题后,注意正弦、余弦定理的“联袂”使用.
在一次海上联合作战演习中,红方一艘侦察艇发现在北偏东45°方向,相距12 海里的水面上,有蓝方一艘小艇正以每小时10海里的速度沿南偏东75°方向前进,红方侦察艇以每小时14 海里的速度沿北偏东45°+α方向拦截蓝方的小艇.若要在最短的