内容正文:
6.4.5 正、余弦定理应用举例
a2=b2+c2-2bccosA
b2=a2+c2-2accosB
c2=a2+b2-2abcosC
1.余弦定理
2.余弦定理的推论(变形式)
cos A= ;
cos B= ;
cos C= .
3.正弦定理
4. 正弦定理的推论(变形式)sin A∶sin B∶sin C= ;
a:b:c
学习目标
1.理解测量中的基线等有关名词、术语的确切含义;
2.会利用正、余弦定理解决生产实践中的有关距离、高度、角度等问题.
预习教材P48-P51的内容,思考以下问题:
1.什么是基线?
2.基线的长度与测量的精确度有什么关系?
3.利用正、余弦定理可解决哪些实际问题?
1.基线
在测量过程中我们把根据测量的需要而确定的 叫做基线.
2.基线与测量精确度的关系
一般来说,基线越长,测量的精确度越 .
线段
高
2.实际测量中的有关名称、术语
名称 定义 图示
仰角 在同一铅垂平面内,视线在水平线上方时与水平线的夹角
俯角 在同一铅垂平面内,视线在水平线下方时与水平线的夹角
方向角 从指定方向线到目标方向线的水平角(指定方向线是指正北或正南或正东或正西,方向角小于90°)
方位角 从正北的方向线按顺时针到目标方向线所转过的水平角
南偏西60°(指以正
南方向为始边,转向目标方向线形成的角)
题型1测量距离问题
例1 如图,某货轮在A处看灯塔B位于北偏东75°方向,距离为12海里,在A处看灯塔C位于北偏西30°方向,距离为8海里,货轮由A处向正北方向航行到D处时,再看灯塔B位于南偏东60°方向,求:
(1)A处与D处之间的距离;
(2)灯塔C与D处之间的距离.
解析:(1)在△ABD中,∠ADB=60°,∠DAB=75°,
∴B=180°-60°-75°=45°.
又AB=12海里,
∴由正弦定理可得AD===24(海里),
即A处与D处之间的距离为24海里.
(2)在△ACD中,由余弦定理可得CD2=AD2+AC2-2AD·AC cos 30°=192,∴CD=8海里,即灯塔C与D处之间的距离为8海里.
【方法归纳】
求距离问题时应注意的两点
(1)选定或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,则先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.
跟踪训练1 已知A,B,C,D四个景点,如图,∠CDB=45°,∠BCD=75°,∠ADC=15°,A,D相距2 km,C,D相距(3) km,求A,B两景点的距离.
解析:在△BCD中,∠CBD=180°-∠BCD-∠CDB=60°,由正弦定理得=.即BD==2(km).
在△ABD中,∠ADB=45°+15°=60°,BD=AD,
所以△ABD为等边三角形,所以AB=2(km).
所以A,B两景点的距离为2 km.
题型2测量高度问题
例2 在学校每周一举行的升旗仪式上,从坡角为15°的看台上,同一列的第一排和最后一排分别测得旗杆顶部的仰角为60°和30°.若同一列的第一排和最后一排之间的距离为10米(如图所示),则旗杆的高度为________米.
解析:如图所示,记看台上的一列为BC,旗杆为OP,
依题意可知∠PCB=45°,∠PBC=180°-60°-15°=105°,∠PBO=60°,BC=10(米),∴∠CPB=180°-45°-105°=30°,
∴在△PBC中,由正弦定理可知PB=·sin ∠PCB=20(米),
∴在Rt△POB中,OP=PB·sin ∠PBO=20=30(米),
即旗杆的高度为30米.
【方法归纳】
测量高度问题一般涉及仰角、俯角等,在画图时,要注意运用空间想象力.解题时要尽可能地寻找直角三角形,利用直角三角形中的特殊关系解决问题,避免复杂的运算.
跟踪训练2 如图,为了测量山顶上灯塔CD的高度,某人从高h=40的楼AB的底部A处和楼顶B处测得灯塔顶部D处的仰角分别为β=60°,α=30°.若山顶高a=35,则灯塔的高度是( )
A.15 B.25
C.40 D.60
解析:过点B作BE⊥DC于点E,过点C作CF⊥AF于点F.
如图所示,在△ABD中,由正弦定理得=,
即=,
所以AD=.
在Rt△ADF中,DF=AD sin β=.
又知山高为a,则灯塔的高度CD=DF-CF=-a=-35=60-35=25.故选B.
题型3测量角度问题
例3 在海岸A处,发现北偏东45°方向、