内容正文:
第二十八章 锐角三角函数
28.2.2 解直角三角形的应用举例
28.2 解直角三角形及其应用
1.正确理解方向角、坡度的概念;
2.能运用解直角三角形知识解决方向角、坡度的问题;(重点)
3.能够解决与解直角三角形有关的实际问题,如 :航海航空、建桥修路、测量技术、图案设计等.(难点)
学习目标
情境引入
公园里,小明和小丽开心地玩跷跷板,当小丽用力将4 m长的跷跷板的一端压下并碰到地面,此时另一端离地面1.5m.你能求出此时跷跷板与地面的夹角吗?
4m
1.5m
A
B
C
?
在直角三角形中,除直角外,由已知两元素求其余未知元素的过程叫解直角三角形.
1.解直角三角形
(1)三边之间的关系:
a2+b2=c2(勾股定理);
2.解直角三角形的依据:
(2)两锐角之间的关系:
∠A+∠B=90º;
(3)边角之间的关系:
(必有一边)
复习引入
(一)仰角和俯角
铅直线
水平线
视线
视线
从上往下看,视线与水平线的夹角叫做俯角.
学习新知
在进行测量时,
从下向上看,视线与水平线的夹角叫做仰角;
典例精析
∴△FOQ是直角三角形.
典例精析
解:设∠POQ=α ,
∵FQ是☉O的切线,
∴ α≈18.36°.
归纳总结
利用解直角三角形解决实际问题的一般过程:
1.将实际问题抽象为数学问题;
2.根据条件的特点,适当选用锐角三角函数等去解直角三角形;
画出平面图形,转化为解直角三角形的问题
3.得到数学问题的答案;
4.得到实际问题的答案.
例2: 热气球的探测器显示,从热气球看一栋高楼顶部的仰角为30°,看这栋高楼底部的俯角为60°,热气球与高楼的水平距离为120m,这栋高楼有多高(结果精确到0.1m)
分析:我们知道,在视线与水平线所成的角中视线在水平线上方的是仰角,视线在水平线下方的是俯角,因此,在图中,α=30°,β=60°.
典例精析
在Rt△ABC 中,α=30°,AD=120,
所以利用解直角三角形的知识求出BD;类似地可以求出CD,进而求出BC.
解:如图,α= 30°, β= 60°, AD=120.
答:这栋楼高约为277.1m
典例精析
1. 建筑物BC上有一旗杆AB,由距离BC长40m的D处观察旗杆顶部A的仰角54°,观察底部B的仰角为45°,求旗杆的高度(精确到0.1m).
解:在等腰△BCD中∠ACD=90°
BC=DC=40m
在Rt△ACD中
∴ AB=AC-BC=55.2-40=15.2
答:棋杆的高度为15.2m.
∴ AC=DC×tan∠ADC
练一练
2. 如图,沿AC方向开山修路.为了加快施工进度,要在小山的另一边同时施工,从AC上的一点B取∠ABD = 140°,BD = 520m,∠D=50°,那么开挖点E离D多远正好能使A,C,E成一直线(精确到0.1m)(cos50°≈0.64).
练一练
指南或指北的方向线与目标方向线构成小于900的角,叫做方位角.
如图:点A在O的北偏东30°
点B在点O的南偏西45°(西南方向)
(二)方位角
目标方向线
解决方位角应注意的问题:
(1)方向角是指北或指南方向线与目标方向线所成的角,因此方向角通常都写成“北偏……”, “南偏……”的形式.
(3)观测点不同,所得的方向角也不同, 但各个观测点的南北方向线是互相平行的,通常借助于此性质进行角度转换.
(2)解决实际问题时,可利用正南、正北、正东或正西方向线构造直角三角形;
例3 如图,一艘海轮位于灯塔P的北偏东65°方向,距离灯塔80海里的A处,它沿正南方向航行一段时间后,到达位于灯塔P的南偏东34°方向上的B处,这时,海轮所在的B处距离灯塔P有多远(精确到0.01海里)?
解:如图 ,在Rt△APC中,
PC=PA·cos(90°-65°)
=80×cos25°
≈80×0.91
≈72.8
在Rt△BPC中,∠B=34°
当海轮到达位于灯塔P的南偏东34°方向时,它距离灯塔P大约130.23海里.
典例精析
海中有一个小岛A,它的周围8海里范围内有暗礁,渔船跟踪鱼群由西向东航行,在B点测得小岛A在北偏东60°方向上,航行12海里到达D点,这时测得小岛A在北偏东30°方向上,如果渔船不改变航线继续向东航行,有没有触礁的危险?
12
练一练
B
A
D
F
解:过点A作BD的垂线,交BD的延长线于点F,垂足为F,∠AFD=90°
由题意图示可知∠DAF=30°
设DF= x , AD=2x
则在Rt△ADF中,根据勾股定理
在Rt△ABF中,
解得x=6
∵10.4 > 8 ∴没有触礁危险
60°
(三)坡度
显然,坡度越大,坡角α就越大,坡面就越陡.
修路、挖河、开渠和筑坝时,设计图纸上都要注明斜坡的倾斜程度.
坡角:坡面与水平面的夹角叫做坡角,用字