内容正文:
考题讲解:锐角三角函数的实际应用
——人教版初中数学九年级总复习
一、教学指导思想
本节课以《义务教育数学课程标准(2022版)》为教学指导思想,遵循“数学来源于生活,服务于生活”,旨在通过实际生活中的问题情境,引导学生将数学知识与现实生活紧密结合,增强学生运用数学知识解决实际问题的能力。在教学过程中,紧密结合学生的成长规律,将数学核心素养的培养贯穿始终。通过锐角三角函数实际应用的考题讲解,不仅传授数学知识,更注重培养培养学生抽象能力、运算能力、几何直观、推理能力、数据观念、模型观念等核心素养,解决实际问题的能力,为学生的终身发展奠定坚实基础。
二、内容分析
本节课来自人教版初中数学九年级总复习,锐角三角函数的实际应用在历年中考中占据重要地位,锐角三角函数的实际应用一般以解答题形式出现,分值占10分,本节课重点围绕锐角三角函数的定义,通过中考真题再现,通过考题分析与梳理,帮助学生掌握解题思路和方法。
三、学情分析
学生已具备的知识与经验:九年级学生已经学习了锐角三角函数的定义,有一定的数学基础知识和解题技巧,具备了一定的数学思维和逻辑推理能力。
学生存在的困难与学习心理:对于锐角三角函数的应用题,学生一方面对应用题惧怕,不会审题与分析题,另一方面锐角三角函数比较抽象,学生理解起来较困难,再加上利用锐角三角函数解直角三角形时计算量相对较大,所以学生遇到此类题会感到陌生和困难,
四、教学目标
1.通过知识回顾学生能熟练掌握锐角三角函数的定义;
2.学生经历在不同题型中利用锐角三角函数解决实际问题的分析过程,能够梳理出解题思路。
五、教学重难点
重点:锐角三角函数在实际问题中的应用方法、解题思路。
难点:如何将实际问题转化为数学模型,并运用锐角三角函数求解。
六、教学过程设计
(一)实例引入
在生活中我们想测量旗杆的高度或者一颗树的高度,我们现在有一个三角板和一卷皮尺,可以求出旗杆或大树的高度吗?
设计意图:从生活实例引入,体会数学来源于生活,数学与实际生活间的联系,学生可能会想到借助太阳光利用相似解决此题。还可以将旗杆抽象成线段,借助三角板确定仰角,视线、旗杆、人与旗杆间的水平距离三者可以构成一个直角三角形,借助皮尺可以测量出人与旗杆之间的水平距离,测量出观测者眼睛与地面的高度,已知仰角及邻边,求对边,利用直角三角形边与角之间的三角函数关系即可求出旗杆的高度,此处注意三角尺的一锐角一边与水平线平行,一边端点与观测物体顶端重合。
(二)聚焦中考
设计意图:通过对近六年锐角三角函数的实际应用考点分析,发现每一年都在第20题或21题以10分题呈现,虽背景不同但解题思路相同,都需将实际问题抽象成数学问题,再将数学问题转化成解直角三角形的问题,通过锐角三角函数解决数学问题从而达到解决实际问题的目的,使学生明确本节课复习目标,达到培养学生抽象能力、运算能力、几何直观、推理能力、数据观念、模型观念等核心素养的目的。
(三)知识链接
1.如图:在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A,∠B,∠C所对的边分别为a,b,c,请写出除直角∠C外的五个元素之间的关系:
(1)三边之间的关系: 勾股定理
(2)两锐角之间的关系: 互余
(3)边角之间的关系:两个锐角的正弦、余弦和正切函数关系
设计意图:通过回顾在直角三角形中除直角外其余五个元素之间的关系,熟悉两锐角互余,三边满足勾股定理,边与角之间满足三角函数,重点回顾∠A与∠B的正弦、余弦和正切三种锐角函数的定义,为本节课锐角三角函数的实际应用做铺垫。
(四)轻松尝试
1.如图,为了测量河两岸A,B两点间的距离,在河的一岸与AB垂直的方向上取一点C,测得AC=200米,∠ACB=α,则AB=( )
A.200·tanα米 B.200· sinα米 C.200· cos α米 D.200/tanα 米
设计意图:此处让学生说出要求的AB边是角α的对边,已知邻边AC,利用角α与对边、邻边之间的正切关系列出关系式,从而得出AB的值,回顾锐角三角函数在实际生活中测河宽时的应用。
2.如图,有一斜坡AB,坡顶B离地面的高度BC为30 m,若坡比i=1:2.5,则此斜坡的水平距离AC为( )
A. 75 m B. 50 m C. 45 m D. 30 m
设计意图:此处询问学生坡比i的意义,回顾锐角三角函数在斜坡问题中的应用,再次巩固正切函数的应用,与第一题对比,虽然都利用了正切的三角函数,但实际背景不同。
3.如图,某渔船在海面上朝正东方向匀速航行,在A处观测到灯塔M在北偏东60°方向上,且AM=100海里,那么该渔船要到达离灯塔距离最近的位置需继续航行( )
A.50海里 B.50√3 海里 C.65海里 D.75海里
设计意图:此题帮助学生回顾方向角,并在此基础上强调审题的重要性,体会“离灯塔距离最近的位置”的含义,从而过M作垂线,将方位角60°转化到直角三角形中,利用60°的正弦函数或30°的余弦函数建立关系式,从而求解。
设计意图:轻松尝试的三道题均为单一的直角三角形,利用锐三角函数一次即可求解,分析历年中考题可以发现,锐角三角函数的实际应用问题大多以两个三角形组合而成,大部分为“背靠背”或“子母型”以及他们的变形,因此本节课将重点针对中考真题进行分析,从而归纳出解题方法。
(五)真题再现
1.(2022年中考第21题)周末,王老师布置了一项综合实践作业,要求利用所学知识测量一栋楼的高度.小希站在自家阳台上,看对面一栋楼顶部的仰角为45°,看这栋楼底部的俯角为37°,已知两楼之间的水平距离为30m,求这栋楼的高度。(参考数据:sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75)
课堂活动:先独立思考,再小组合作完成以下问题:
问题1:通过阅读题目,你画出了哪些关键信息?已知什么?要求什么?
问题2:结合图像标出已知量,图像中包括哪些基本图形?怎样将已知量和未知量联系在一起?要用到哪些数学知识?可以建立怎样的数学表达式?
问题3:理清思路,小组内说一说解题思路。
问题4:把解题过程写出来。
学生进行汇报,展示学生解题过程,对解答过程中存在的问题进行修改,规范解题格式,归纳“背靠背”模型。
设计意图:学生根据问题指引一步步思考,提升学生分析问题、解决问题的能力,从而培养学生用数学的眼光观察现实世界,用数学的思维思考现实世界,用数学的语言描述现实世界的能力,逐步形成解题思路。
2.(2023年中考第20题)烽燧即烽火台,是古代军情报警的一种措施,史册记载,夜间举火称“烽”,白天放烟称“燧”.克孜尔尕哈烽燧是古丝绸之路北道上新疆境内时代最早、保存最完好、规模最大的古代烽燧(如图1).某数学兴趣小组利用无人机测量该烽燧的高度,如图2,无人机飞至距地面高度31.5米的A处,测得烽燧BC 的顶部C处的俯角为50°,测得烽燧BC 的底部B处的俯角为65°,试根据提供的数据计算烽燧BC的高度.(参考数据:sin50⁰≈0.8,cos50⁰≈0.6,tan50°≈1.2,sin65⁰≈0.9,cos65⁰≈0.4,tan65⁰≈2.1)
课堂活动:类比上一道题的方法,组长问问题,组员回答,梳理解题思路,小组进行汇报。
问题1:通过阅读题目,你画出了哪些关键信息?已知什么?要求什么?
问题2:结合图像标出已知量,图像中包括哪些基本图形?怎样将已知量和未知量联系在一起?要用到哪些数学知识?可以建立怎样的数学表达式?
问题3:理清思路,小组内说一说解题思路。
问题4:把解题过程写出来。
预设:学生可能过C点向AD做垂线,构造直角三角形,归纳“子母”模型。
设计意图:学生类比第一题的思路自己提出问题、自己回答问题,有问题时小组交流,问题不局限于所给的,可以增加问题,经历分析问题的过程更好的归纳解题方法。
(六)方法总结
锐角三角函数解决实际问题的解题步骤:
1.审题:画出正确的平面图或截面示意图,并通过图形弄清楚已知量和未知量.
2.构造直角三角形:添加适当的辅助线,将三角形转化为直角三角形.
3.列关系式:根据直角三角形(或通过作垂线构造的直角三角形)元素(边、角)之间的关系解有关直角三角形.
4.检验:解题完毕后,可能会存在一些较为特殊的数据,如含有复杂的小数等,因此要特别注意所求数据是否符合实际意义,同时还要注意题目中对结果的精确度有无要求.
设计意图:通过两道中考真题的分析与解答,经历探究过程,有利于学生体会方法的形成与归纳,通过学生说一说提升学生的语言组织能力、归纳能力和表达能力。
(七)课堂评价
评价内容
自我评价
小组评价
说明
A
B
C
A
B
C
A-能
B-基本
C-不能
能熟记锐角三角函数的概念
会审题找到已知量和未知量
能做出辅助线,构造出直角三角形
能说出锐角三角函数实际应用的步骤
能参与小组沟通、交流、合作、发言
对数学学习有好奇心和求知欲
A- 强
B-一般
C-没有
有克服困难挑战困难的勇气
合计
设计意图:通过自评与小组评价相结合,了解学生在本节课知识的掌握情况,直观反馈学生在课堂中的参与程度,结合本节课教学目标进行反思。
(八)作业设计
基础作业:中考新题型78页教材基础小练
能力提升:80页变式练习
(8) 板书设计
考题讲解:锐角三角函数的实际应用
实际问题 数学问题
数学问题 解直角三角形
学科网(北京)股份有限公司
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