内容正文:
第1章
三角计算及其应用
1.1 两角和的余弦公式与正弦公式
1.2 正弦型函数y=Asin(ωx+φ)
1.3 正弦定理与余弦定理
1.4 生产、生活中的三角计算及
引 例
某市为了建设跨河大桥,需要测量河两岸两桥基A与B点的距离,测量人员在A点所在一侧选择C点,测得BC长为45 m,又测得∠BAC=45°,∠ACB=75° .根据以上的信息,如何求出A,B两点的距离.
,
1.4三角计算及应用举例
在前面的小节里,我们也简单介绍了一些三角计算的应用,下面我们一起来讨论三角计算在生产、生活中的更为广泛的应用.
例1 如图1-17所示,某地一天7~15时的温度变化曲线近似满足函数y=Asin(ωt+φ)+b.
(1)求这段时间的最大温差;
(2)求出这段曲线的函数表达式;
(3)根据求出的函数表达式,计算该地在12时的温度(精确到0.1℃).
1.4三角计算及应用举例
图1-17
解 根据图像,很容易知道A,ω 和b 的值,再根据图像经过的点,利用待定系数法可以求出φ 的值.
(1)由图像可知,这段时间的最大温差为20℃.
(2)根据图像可知,7~15时的图像是函数y=Asin(ωt+φ)+b 的半个周期,所以
T= × =15-7,
解得ω= .
1.4三角计算及应用举例
由(1)知,这段时间的最大温差为20℃,所以A=10,进而求得b=20.将t=7,y=10代入函数表达式y=Asin(ωt+φ)+b 中,得
10=10sin(×7+φ)+20,
解得φ= .
所以这段曲线的函数表达式为y=10sin(t+ )+20,t ∈[7,15].
(3)将t=12代入函数表达式y=10sin(t+ )+20,得
y=10sin +20≈23.83(℃),
即该地在12时的温度约为23.83℃.
1.4三角计算及应用举例
现有宽分别为a,b 的两块木板,如图1-18所示,要对接成θ 的角,该怎样制作?
过点A作∠CBD两边的垂线AC,AD,垂足分别为C,D.设∠ABD=x,则制作的关键是计算出x.只要计算出x,则∠ABC=θ-x.按照这两个角度,沿AB对接即可接成图中所示的θ 角.
现在我们讨论计算角 x 的方法.
图1-18
1.4三角计算及应用举例
在Rt△ABD和Rt△ACB中,设AB的长为m,则
msin x=a,
msin(θ-x)=b,
于是
sin x=sin(θ-x)=sin θ cos x-cos θ sin x,
即sin x= cos x ,于是得
tan x= . (1-15)
特别地,当a=b时,
1.4三角计算及应用举例
tan x===tan ,
即
tan x=tan .(1-16)
由于0<x<θ<π,因此此时x= .
1.4三角计算及应用举例
例2 如图1-19所示,现有宽分别为20 cm和40 cm的两块木板,要对接成60°的角.应该怎样制作?
图1-19
1.4三角计算及应用举例
解 将θ=60°,a=40,b=20代入式(1-15)得
tan x==
= = ,
利用计算器可求得x=40.89°.
1.4三角计算及应用举例
在一个圆中作一条弦,由弦及其所对的弧组成的图形称为弓形.这段弧称为弓形的弧.垂直于弦的直径被弦分为两部分,分别为这两个弓形的高.如图1-20所示,上部为一个弓形,d 表示弓形所在的圆的直径,L表示弓形的弦长,h 表示弓形的高.
在Rt△ABC中,由勾股定理得
图1-20
1.4三角计算及应用举例
并且BC= ,AB= -h,AC= ,代入上式得
+= ,
化简得
d=h+ . (1-17)
将式(1-17)变形得到
=4h(d-h),
解得
L=2 ,