内容正文:
北师大版 数学 九年级下册
第一章 直角三角形的边角关系
5 三角函数的应用
学习目标
1.经历探索船是否有触礁危险的过程,进一步体会三角函数在解决问题过程中的作用,发展数学应用意识和解决问题的能力.(重点)
2.灵活地将实际问题转化为数学问题,建立数学模型,并选择适当的三角函数来解决.(难点)
如图:点A在O的北偏东 °,点B在点O的南偏西 °(西南方向).
复习回顾
1.解直角三角形需要满足的条件:
在直角三角形的6个元素中,直角是已知元素,至少知道其中的 个元素(至少有一个是 )后,就可求出其余的元素.
两
边
2.指南或指北的方向线与目标方向线构成小于90°的角叫做方位角。
3.当从低处观测高处的目标时,视线与水平线所成的锐角称为 ;当从高处观测低处的目标时,视线与水平线所成的锐角称为 .
30
45
仰角
俯角
北
东
30°
45°
西
南
A
O
B
一、创设情境,引入新知
我们已经知道轮船在海中航行时,可以用方位角准确描述它的航行方向.
那你知道如何结合方位角等数据进行计算,帮助轮船在航行中远离危险吗?
泰坦尼克号
求AD,但在Rt△ACD和Rt△ABD中,都只有一个角的条件,因此这两个三角形都不能解,所以要用方程思想,先把两个三角形的公共边AD看成已知,用含AD的代数式表示BD和CD,由BC=20n mile建立关于AD的方程,从而求得AD.
二、自主合作,探究新知
探究一:应用三角函数解决与方位角有关的实际问题
B
A
C
D
东
北
如图,海中有一个小岛A,该岛四周10n mile内有暗礁.今有货轮由西向东航行,开始在A岛南偏西55°的B处,往东行驶20n mile后到达该岛的南偏西25°的C处。之后,货轮继续向东航行.
【分析】这船继续向东航行是否安全,取决于灯塔C到AB航线的距离AD是否大于 10 n mile.若AD> 10 n mile,则不会有触礁危险,否则有危险.
问题:你认为货轮继续向东航行会有触礁的危险吗?你是怎样想的?
55°
25°
20n mile
如何求AD的长呢?
二、自主合作,探究新知
过点A作AD⊥BC于点D,设AD= x ,
解得
所以,这船继续向东航行没有触礁的危险.
∵BC=BD-CD
x
解:
根据题意可知,∠BAD=55º,∠CAD=25º,BC= 20n mile.
∴
∴
∴x·tan55°-x·25°=20
则在Rt△ABD中,tan∠BAD=,
在Rt△ACD中,tan∠CAD=,
B
A
C
D
东
北
55°
20n mile
25°
可借助计算器求解
探究二:应用三角函数解决与仰角俯角有关的实际问题
想一想:如图,小明想测量塔CD的高度.他在A处仰望塔顶,测得仰角为30°,再往塔的方向前进50 m至B处,测得仰角为60°,那么该塔有多高?(小明的身高忽略不计,结果精确到1 m)
二、自主合作,探究新知
分析:求CD,无论是在Rt△ACD中,还是在Rt△BCD中,只有一个角的条件,因此这两个三角形都不能解,所以仍要用方程思想,先把CD看成已知,用含CD的代数式表示AC和BC,由AB=50m建立关于CD的方程,从而求得CD.
30°
60°
50m
二、自主合作,探究新知
30°
60°
50m
x
解:如图,根据题意可知,∠A=30º, ∠DBC=60º,AB=50m. 设CD=x,
所以,该塔约有43m高.
∵AB=AC-BC
则在Rt△ACD中,tanA=,
在Rt△BCD中,tan∠DBC=,
∴AC==
∴BC=
∴=50,
解得x=25(m)
二、自主合作,探究新知
探究三:应用三角函数解决与倾斜角有关的实际问题
做一做:某商场准备改善原有楼梯的安全性能,把倾角由原来的40°减至35°,已知原楼梯的长度为4m,调整后的楼梯会加长多少?楼梯多占多长一段地面?(结果精确到0.01m).
B
A
D
C
┌
4m
35°
40°
分析:如图,①求调整后的楼梯会加长多少,即求 ;
②求楼梯多占多长一段地面,即求 .
AB-BD
AD
在Rt△BCD中,已知一边和一角,可以求出BC、CD的长,进而在Rt△ABC中求出AB、AC,进而求出AB-BD和AD.
如何求AB、AD的长呢?
二、自主合作,探究新知
B
A
D
C
┌
4m
35°
40°
解:①如图,根据题意可知,∠A=35°,∠BDC=40°, DB=4m.
在Rt△BCD中,sin∠BDC,
∴BC=BDsin40°=4sin40°,
在Rt△ABC中,sinA,
∴AB(m),
∴AB-BD-4=0.48(m