内容正文:
1.5 三角函数的应用
第1课时 三角函数在方向角问题中的应用
第一章 直角三角形的边角关系
数学 九年级下册 北师版
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3.(6分)如图,一大树B在凉亭A的正东方向,小明在C处测得凉亭A和大树B分别在他的西北方向上和北偏东30°的方向上,且测得C处与大树B相距100 m,则凉亭A与大树B之间的距离为________________ m(结果保留根号).
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解决与方向角有关的问题
1.(5分)如图,小明在一条东西走向的公路的O处测得学校A在他的北偏东60°方向,且与他相距300 m,则学校A到公路的距离AB为( )
A.100 eq \r(3) m
B.150 m
C.150 eq \r(2) m
D.150 eq \r(3) m
2.(5分)如图,C,D两村分别位于一个湖的南、北两端A和B的正东方向,且D村位于C村的北偏东30°方向上,若C,D两村相距6 km,则A,B两点之间的距离为( )
A.2 eq \r(3) km B.3 eq \r(3) km C. eq \r(6) km D.3 km
(50 eq \r(3) +50)
4.(12分)某数学兴趣小组为了测量一段两岸互相平行的河道的宽度(如图),在河的南岸边的点A处测得河对岸的一棵树B在其北偏东53°方向,然后向东走70 m到达点C处,此时测得树B在点C的北偏西45°方向,求这段河道的宽度(参考数据:sin 53°≈ eq \f(4,5) ,cos 53°≈ eq \f(3,5) ,tan 53°≈ eq \f(4,3) , eq \r(2) ≈1.414).
解:过点B作BD⊥AC于点D,则AE∥BD∥FC,∴∠ABD=∠EAB=53°,∠CBD=∠FCB=45°,∴在Rt△ABD中,AD=BD·tan ∠ABD=BD·tan 53°≈ eq \f(4,3) BD;在Rt△CBD中,CD=BD·tan ∠CBD=BD·tan 45°=BD,∴AC=AD+CD≈ eq \f(7,3) BD,∴ eq \f(7,3) BD≈70 m,∴BD≈30 m,∴这段河道的宽度约为30 m
5.(12分)(2023·临沂)如图,灯塔A周围9海里内有暗礁.一渔船由东向西航行至B处,测得灯塔A在北偏西58°方向上,继续航行6海里后到达C处,测得灯塔A在西北方向上.如果渔船不改变航线继续向西航行,有没有触礁的危险?(参考数据:sin 32°≈0.530,cos 32°≈0.848,tan 32°≈0.625,sin 58°≈0.848,cos 58°≈0.530,tan 58°≈1.6)
解:没有触礁的危险,
理由如下:过点A作AD⊥BC于点D,则∠ACD=90°-45°=45°,∴∠CAD=45°=∠ACD,∴AD=CD.又∵在Rt△ABD中,∠B=90°-58°=32°,∴BD= eq \f(AD,tan B) = eq \f(AD,tan 32°) ≈1.6AD,∴BC=BD-CD≈1.6AD-AD=0.6AD,∴0.6AD≈6海里,解得AD≈10海里.∵10>9,∴如果渔船不改变航线继续向西航行,没有触礁的危险
解答题(共60分)
6.(16分)(郑州二模)某区域的平面示意图如图所示,点D在河的右侧,人民路AB与桥BC垂直.某校数学小组进行研学活动时,在C处测得点D位于西北方向,又在A处测得点D位于南偏东65°方向,另测得BC=628 m,AB=400 m,求点D到AB的距离(结果保留整数,参考数据:sin 65°≈0.91,cos 65°≈0.42,tan 65°≈2.14).
解:过点D分别作DE⊥AB于点E,DF⊥BC于点F,设DE=x m,则∠DCF=45°,四边形EBFD是矩形,则BF=DE=x m,AE= eq \f(DE,tan A) = eq \f(x,tan 65°) ≈ eq \f(x,2.14) ≈ 0.47x (m),∴CF=BC-BF=(628-x)m,∴DF=CF·tan ∠DCF=tan 45°(628-x)=(628-x)(m),∴AB=AE+BE≈0.47x+(628-x)≈(628-0.53x)(m)≈400(m),∴x≈430,∴点D到AB的距离约为430 m
7.(20分)如图,某工厂坐落在东西方向公路MN的北侧,H,E分别是矩形生产车间ABCD的入口和出口(AD∥MN,HE⊥BC),车间的宽度EH=80 m,生产出来的产品沿北偏西 53°的厂内道路EF运送到库房F存放,EF=500 m,工厂大门G在库房F南偏西26.6°的方向,点G,B,H,C在直线MN上,求大门与车间入口之间的距离GH(结果保留整数,参考数据:sin 26.6°≈0.45,cos 26.6°≈0.89,tan 26.6°≈0.50,sin 53°≈ eq \f(4,5) ,cos 53°≈ eq \f(3,5) ,tan 53°≈ eq \f(4,3) ).
解:过点F作FP⊥BG于点P,延长EA交FP于点Q,则四边形PHEQ是矩形,∠EFQ=53°,∠GFP=26.6°,∴PQ=EH=80 m,EQ=PH,在Rt△EFQ中,FQ=EF·cos ∠EFQ=500cos 53°≈500× eq \f(3,5) =300(m),EQ=EF·sin ∠EFQ=500sin 53° ≈500× eq \f(4,5) =400(m),∴PH=EQ≈400 m,PF=FQ+PQ≈300+80=380(m),∴在Rt△PFG中,PG=PF·tan ∠GFP≈380tan 26.6°≈380×0.5=190(m),∴GH=PG+PH ≈190+400=590(m),∴大门与车间入口之间的距离GH约为590 m
8.(24分)(本课时T5变式)如图,一货船从港口A出发,以40海里/小时的速度向正北方向航行,经过1小时到达B处.测得小岛C在港口A的北偏东30°方向,且在B处的东北方向.由于货船在B处突发故障,于是立即以30海里/小时的速度沿BC方向赶往小岛C维修,同时向在A的正东方向上的维修站D发出信号,在维修站D处的维修船接到通知后立即准备维修材料,之后以50海里/小时的速度沿DC方向赶往小岛C.已知小岛C在维修站D的北偏西37°方向,通知和维修船准备材料所用的总时间为6分钟,请计算说明维修船能否在货船之前到达小岛C(参考数据: eq \r(2) ≈1.41, eq \r(3) ≈1.73, eq \r(6) ≈2.45,sin 37°≈0.60,cos 37°≈0.80,tan 37°≈0.75).
解:维修船能在货船之前到达小岛C,理由如下:过点C分别作CE⊥AB交AB延长线于点E,CF⊥AD于点F,则四边形AFCE为矩形,∠DCF=37°.由题意可得AB=40×1=40(海里),在Rt△BCE中,CE=BE·tan ∠CBE=BE·tan 45°=BE,∴在Rt△ACE中,CE=AE·tan ∠CAE=AE·tan 30°= eq \f(\r(3),3) AE= eq \f(\r(3),3) (AB+BE)= eq \f(\r(3),3) (40+BE),∴ eq \f(\r(3),3) (40+BE)=BE,∴BE=(20 eq \r(3) +20)海里,∴BC= eq \r(BE2+CE2) = eq \r(2) BE=(20 eq \r(6) +20 eq \r(2) )海里.易得CF=AE= eq \r(3) CE= eq \r(3) BE=(60+20 eq \r(3) )海里,∴货船从B处到小岛C用时 eq \f(20\r(6)+20\r(2),30) ≈2.57(小时).在Rt△CDF中,CD= eq \f(CF,cos ∠DCF) = eq \f(60+20\r(3),cos 37°) ≈(75+25 eq \r(3) )(海里),∴维修船从货船向维修站D发出信号到赶到小岛C用时 eq \f(6,60) + eq \f(75+25\r(3),50) ≈2.465(小时).∵2.57>2.465,∴维修船能在货船之前到达小岛C
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