内容正文:
第23章 解直角三角形
23.2 解直角三角形及其应用 第3课时 方向角中的三角函数
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1.会构造直角三角形,解决方向角中的问题.
2.体会数学建模的思想,在实际问题中的应用.
◎重点:方向角中的三角函数关系.
◎难点:构建直角三角形,解决实际问题.
素养目标
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我们如何表示自己所处的位置呢?方向角是不一种不错的方法.方向角一般是指以观测者的位置为中心,将正北或正南方向作为起始方向旋转到目标的方向线所成的角(一般指锐角),通常表达成北(南)偏东(西)××度,若正好为45度,则表示为正西(东)南(北).
预习导学
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方向角中的三角函数
阅读课本“例5”,回答下列问题.
1.讨论:在“例5”的解答过程中,为什么要过点C作CD⊥AB于点D?
构建直角三角形,将问题转化为解直角三角形.
2.思考:(1)“例5”中船在整个航行的过程中,距离灯塔最近的地方是在点 D 处,理由: 垂线段最短 .
D
垂线段最短
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(2)判断船是否安全,就是判断 CD 的长度是否超过10 n mile.
CD
3.在“图23-18”中,简要说说如何用双直角三角形求得CD的长.
设CD为x,在Rt△BCD中,选用正切关系表达BD;在Rt△ACD中,选用正切关系表达AD,可知AD-BD等于一个已知的数,得到方程,解出CD.
预习导学
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(1)作垂直,构造直角三角形,将实际问题转化为 数学 模型.
(2)根据条件的特点,选用合适的 锐角三角函数关系 ,解直角三角形.
(3)将结果放入实际问题中,得出答案.
数学
锐角三角函数关系
归纳总结 利用解直角三角形的知识解决实际问题的一般步骤:
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1.如图,为了测量一条河流的宽度,一测量员在河岸边相距200米的P、Q两点分别测定对岸一棵树T的位置,T在P的正北方向,且T在Q的北偏西70°方向,则河宽(PT的长)可以表示为 ( B )
A.200tan 70°米 B.米
C.200sin 70°米 D.米
B
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2.一艘轮船在小岛A的北偏东60°方向,距小岛60海里的B处,沿正西方向航行3小时后到达小岛的北偏西45°的C处,则该船行驶的速度为 (10+10) 海里/时.(结果保留根号)
(10+10)
预习导学
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3.某数学社团开展实践性研究,在大明湖南门A测得历下亭C在北偏东37°方向,继续向北走70 m后到达游船码头B,测得历下亭C在游船码头B的北偏东53°方向.请计算一下南门A与历下亭C之间的距离约为 200 m.(参考数据:tan 37°≈,tan 53°≈)
200
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1.为了建设“宜居宜业宜游”山水园林式城市,某市正在对城区一河段进行区域性景观打造.如图,某施工单位为测得此河段的宽度,测量员先在河对岸岸边取一点A,再在河这边沿河边取两点B,C,在B处测得点A在北偏东30°方向上,在C处测得点A在西北方向上,量得BC长为200 m.求该小河的宽度(结果保留根号).
合作探究
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解:如图,过点A作AD⊥BC于点D.
根据题意,得∠ABC=90°-30°=60°,∠ACD=45°.
∴∠CAD=45°,
∴∠ACD=∠CAD,
∴AD=CD,∴BD=BC-CD=200-AD.
在Rt△ABD中,tan∠ABD=,
∴BD===AD.
又∵BD+DC=BC,∴AD+AD=200.
∴AD=(300-100)m.
答:该小河的宽度为(300-100)m.
合作探究
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2.如图,某天然气公司的主输气管道从A市的北偏东60°方向直线延伸,测绘员在A处测得要安装天然气的M小区在A市的北偏东30°方向,测绘员沿主输气管道步行2000 m到达C处,测得小区M位于C的北偏西60°方向.请你在主输气管道上寻找支管道连接点N,使到该小区铺设的管道最短,并求出AN的长.
合作探究
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解:如图,过点M作MN⊥AC于点N,此时MN最短.
由题知∠MAC=30°,∠MCA=60°,所以∠AMC=90°.
在Rt△AMC中,∠MAC=30°,AC=2000 m,
∴MC=AC=1000(m).
在Rt△MNC中,∠CMN=30°,
∴CN=MC=500(m),AN=AC-CN=1500(m).
答:AN的长为1500 m.
合作探究
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3.钓鱼岛自古就是中国的领土,中国有关部门已对钓鱼岛及其附属岛屿开展常态化监视监测.一日,中国一艘海监船