内容正文:
第七节 解三角形应用举例
热点命题分析
学科核心素养
本节内容在高考中直接命题较少,主要涉及高度、距离、角度等实际应用问题.
本节主要考查考生的数学建模、数学运算核心素养.
授课提示:对应学生用书第86页
知识点 测量中的有关术语
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作仰角,目标视线在水平视线下方的叫作俯角
方位角
从指北方向线顺时针转到目标方向线的角.方位角θ的范围是0°≤θ<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)α
例:(1)北偏东α:
(2)南偏西α:
易混淆方位角与方向角的概念
1.方位角是指北方向线按顺时针转到目标方向线之间的水平夹角,而方向角是正北或正南方向线与目标方向线所成的锐角.
2.“方位角”与“方向角”的范围:方位角大小的范围是[0,2π),方向角大小的范围是.
1.(易错题)若点A在点C的北偏东30°,点B在点C的南偏东60°,且AC=BC,则点A在点B的( )
A.北偏东15° B.北偏西15°
C.北偏东10° D.北偏西10°
解析:如图所示,∠ACB=90°,
又AC=BC,∴∠CBA=45°,
而β=30°,
∴α=90°-45°-30°=15°.
∴点A在点B的北偏西15°.
答案:B
2.如图所示,设A,B两点在河的两岸,一测量者在A所在的同侧河岸边选定一点C,测出AC的距离为50 m,∠ACB=45°,∠CAB=105°后,则可以计算出A,B两点的距离为________ m.
解析:由正弦定理得=,又因为∠B=30°,
所以AB===50(m).
答案:50
3.如图,在山脚A测得山顶P的仰角为30°,沿倾斜角为15°的斜坡向上走a米到B,在B处测得山顶P的仰角为60°,则山高h=________米.
解析:由题图可得∠PAQ=α=30°,
∠BAQ=β=15°,在△PAB中,∠PAB=α-β=15°,
又∠PBC=γ=60°,
所以∠BPA=(90°-α)-(90°-γ)=γ-α=30°,
所以=,所以PB=a,
所以PQ=PC+CQ=PB·sin γ+a sin β
=a×sin 60°+a sin 15°=a.
答案:a
授课提示:对应学生用书第87页
题型一 距离问题
(2023·宁德质检)海洋蓝洞是地球罕见的自然地理现象,被誉为“地球给人类保留宇宙秘密的最后遗产”,我国拥有世界上已知最深的海洋蓝洞.若要测量如图所示的海洋蓝洞的口径(即A,B两点间的距离),现取两点C,D,测得CD=80米,∠ADB=135°,∠BDC=∠DCA=15°,∠ACB=120°,则图中海洋蓝洞的口径为________.
[解析] 由已知得,在△ACD中,∠ACD=15°,∠ADC=150°,所以∠DAC=15°,由正弦定理得AC===40(+)米.
在△BCD中,∠BDC=15°,∠BCD=135°,所以∠DBC=30°,
由正弦定理=,
得BC===160sin 15°=40(-)米.
在△ABC中,由余弦定理,得AB2=1 600×(8+4)+1 600×(8-4)+2×1 600×(+)×(-)×=1 600×16+1 600×4=1 600×20= 32 000,
解得AB=80米.
故图中海洋蓝洞的口径为80 米.
[答案] 80 米
求距离问题的两个注意事项
(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.
如图是改革开放四十周年大型展览的展馆——国家博物馆.现欲测量博物馆正门柱楼顶部一点P离地面的高度OP.在地面上的两点A,B测得点P的仰角分别为30°,45°,且∠ABO=60°,AB=80米,则OP为( )
A.10米 B.20米
C.30米 D.40米
解析:设OP=h,由题意,知∠OAP=30°,∠OBP=45°.在Rt△AOP中,OA=h,在Rt△BOP中,OB=h.在△ABO中,由余弦定理,得AO2=BA2+OB2-2BA·OB cos 60°,得h=40.所以OP为40米.
答案:D
题型二 高度问题
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°,则此山的高度CD=________ m.
[解析] 由题意,在△ABC中,∠BAC=30°,∠ABC=180°-75°=105°,故∠ACB=45°.
又AB=60