内容正文:
坡度问题
28.2 解直角三角形及其应用
| 28.2.2 应用举例 第4课时 |
第二十八章 锐角三角函数
知识回顾
α
β
α
β
α
β
仰俯角、方位角相关模型
30°
45°
O
东
西
北
南
情景引入
从数学角底怎样描述山坡的陡峭
坡角、坡度定义
坡面与水平面的夹角叫做坡角,如图中的角 α .
坡度通常写成 1∶m 的形式.
坡面的铅垂高度 ( h ) 和水平宽度 ( l ) 的 比叫做坡面的坡度 (或坡比),记作 i, 即 i = h∶l .
α
l
h
i = h∶l
坡面
水平面
坡度等于坡角的正切值.
针对练习
1. 斜坡的坡度是 ,则坡角 α =____度.
2. 斜坡的坡角是 45°,则坡比是 _____.
3. 斜坡长是 12 米,坡高 6 米,则坡比是_______.
30
1 : 1
α
l
h
典例讲解
例1 如图,一山坡的坡度为 i = 1∶2. 小刚从山脚 A出发,沿山坡向上走了 240 m 到达点 C. 这座山坡的坡角是多少度?小刚上升了多少米(角度精确到0.01°,长度精确到 0.1 m)?
i = 1:2
A
B
C
在 Rt△ABC 中,
∠B = 90°,∠A ≈ 26.57°,AC = 240 m,
解:
用 α 表示坡角的大小,由题意可得
因此 α ≈ 26.57°.
答:这座山坡的坡角约为 26.57°,小刚上升了约 107.3 m.
从而 BC ≈ 240 sin26.57° ≈ 107.3 (m).
因此
A
B
C
i = 1:2
例2 如图,水库大坝的横断面是梯形,坝顶宽 6 m,坝高 23 m,斜坡 AB 的坡度 i = 1∶3,斜坡 CD 的坡度 i = 1∶2.5,求:
(1) 斜坡 CD 的坡角 α (精确到 1°);
(2) 坝底 AD 与斜坡 AB 的长度 (精确到 0.1m).
A
D
B
C
i = 1:2.5
23
6
α
i = 1:3
解: 斜坡 CD 的坡度
i = tanα = 1∶2.5 = 0.4,
由计算器可求得 α ≈ 22°.
故斜坡 CD 的坡角 α 约为 22°.
解:分别过点 B,C 作 BE⊥AD 于 E,CF⊥AD 于 F. 由题意可知 BE = CF = 23 m, EF = BC = 6 m.
在 Rt△ABE 中,
(2) 坝底 AD 与斜坡 AB 的长度 (精确到 0.1m).
E
F
A
D
B
C
i = 1:2.5
23
6
α
i = 1:3
∴ AD=AE+EF+FD
= 69 + 6 + 57.5 = 132.5 (m).
在Rt△ABE中,由勾股定理可得
在 Rt△DCF 中,
故坝底 AD 的长度为132.5 m,斜坡 AB 的长度为 72.7 m.
∵ FD=2.5CF=2.5×23=57.5(m)
针对练习
为做好防汛工作,防汛指挥部决定对某水库的水坝进行加高加固,专家提供的方案是:水坝加高2米(即CD=2米),背水坡DE 的坡度i=1∶1(即DB∶EB=1∶1),如图所示,已知AE=4米,∠EAC=130°,求水坝原来的高度B C. (参考数据:sin 50°≈0.77,cos 50°≈0.64,tan 50°≈1.2)
解:
设BC=x,
在Rt△ABC 中,∠CAB=180°-∠EAC=50°,
∴AB===x
在Rt△EBD 中,i=DB∶EB=1∶1,
∴BD=BE. ∴CD+BC=AE+AB,
即2+x=4+x,解得x=12.
答:水坝原来的高度约为12米.
知识小结
坡面与水平面的夹角叫做坡角,如图中的角 α .
坡度通常写成 1∶m 的形式.
坡面的铅垂高度 ( h ) 和水平宽度 ( l ) 的 比叫做坡面的坡度 (或坡比),记作 i, 即 i = h∶l .
α
l
h
i = h∶l
坡面
水平面
坡度等于坡角的正切值.
课堂练习
如图,河坝横断面迎水坡AB的坡比是1 : ,坝高 BC = 3 m,则坡面 AB 的长度是 ( )
A. 9 m B. 6 m C. m D. m
A
C
B
B
说明:1.从解析式猜想两条抛物线的关系。
2.从列表中两抛物线的关系,对称性等
如图,小王在长江边某瞭望台D 处,测得江面上的渔船A 的俯角为40°,若DE=3米,CE=2米,CE 平行于江面AB,迎水坡BC 的坡度i=1∶0.75,坡长BC=10米,则此时AB 的长约为( )
(参考数据:sin 40°≈0.64,cos 40°≈0.77,tan 40°≈0.84)
A.5.1米 B.6.3米
C.7.1米