内容正文:
第三章 三角函数、解三角形
第七节 正弦定理、余弦定理的应用举例
*
(2014·四川卷)如图,从气球A上测得正前方的河流的两岸B,C的俯角分别为75°,30°,此时气球的高是60 m,则河流的宽度BC等于( )
A.240(-1)m B.180(-1)m
C.120(-1)m D.30(+1)m
解析:如下图,作AD⊥BC,垂足为D.
由题意,得DC=60×tan 60°=60(m),
DB=60×tan 15°=60×tan(45°-30°)
=60×=60×=(120-60)(m).
所以BC=DC-DB=60-(120-60)=120-120=120(-1)(m).
答案:C
应用解三角形知识解决实际问题需要下列三步:
1.根据题意,画出示意图,并标出条件;
2.将所求问题归结到一个或几个三角形中(如本例借助方位角构建三角形),通过合理运用正、余弦定理等有关知识正确求解;
3.检验解出的结果是否符合实际意义,得出正确答案.
(2016·广东佛山一模)如下图,为了测量河对岸A、B两点之间的距离,观察者找到一个点C,从C点可以观察到点A、B;找到一个点D,从D点可以观察到点A、C;找到一个点E,从E点可以观察到点B、C;并测量得到:CD=2,CE=2,∠D=45°,∠ACD=105°,∠ACB=48.19°,∠BCE=75°,∠E=60°,则A、B两点之间的距离为________.(cos 48.19°取)
解析:依题意知,在△ACD中,∠A=30°,由正弦定理得AC==2,在△BCE中,∠CBE=45°,由正弦定理得BC==3,在△ABC中,由余弦定理得AB2=AC2+BC2-2AC·BCcos∠ACB=10,
∴AB=,即A、B两点之间的距离为.
答案:
(2014·课标全国Ⅰ卷)如图所示,为测量山高MN,选择A和另一座山的山顶C为测量观测点.从A点测得M点的仰角∠MAN=60°,C点的仰角∠CAB=45°以及∠MAC=75°;从C点测得∠MCA=60°.已知山高BC=100 m,则山高MN=________m.
命题立意:本题考查三角形中的测量问题及正弦定理的应用,同时考查识图能力、运用正弦定理求解的运算能力.
解析:根据图示,AC=100 m.
在△MAC中,∠CMA=180°-75°-60°=45°.
由正弦定理得=⇒AM=100 m.
在△AMN中,=sin 60°,
∴MN=100×=150(m).
答案:150
【真题探源】 真题与《人教A版·必修5》第14页例5,都是求山的高度且难度相同,只是变换了题目背景,变更了数据,这是高考命题经常采用的方法,如2015年湖北卷第13题就是由课本例5变更数据而成.
《人教A版·必修5》P14例5.
如下图,一辆汽车在一条水平的公路上向正西行驶,到A处时测得公路北侧远处一山顶D在西偏北15°的方向上,行驶5 km后到达B处,测得此山顶在西偏北25°的方向上,仰角为8°,求此山的高度CD(精确到1 m).
如下图所示,在地面上有一旗杆OP,为测得它的高度h,在地面上取一基线AB,AB=20 m,在点A处测得点P的仰角∠OAP=30°,在点B处测得点P的仰角为∠OBP=45°,又测得∠AOB=60°,求旗杆的高度h.(精确到0.1 m)
解:在Rt△POA中,∠OAP=30°,PO=h.
∴tan 30°=,则OA=h.
在Rt△POB中,OB=OP=h.
在△AOB中,AB=20,∠AOB=60°,
由余弦定理,AB2=OB2+OA2-2·OA·OBcos 60°,
∴400=3h2+h2-2h2×=h2(4-).
∴h2==(4+),则h≈13.3(m).
因此旗杆的高度约为13.3 m.
在海岸A处,发现北偏东45°方向、距离A处(-1)海里的B处有一艘走私船;在A处北偏西75°方向、距离A处2海里的C处的缉私船奉命以10海里/小时的速度追截走私船.同时,走私船正以10海里/小时的速度从B处向北偏东30°方向逃窜,问缉私船沿什么方向能最快追上走私船?最少要花多长时间?
解:设缉私船t小时后在D处追上走私船,则有CD=10t,BD=10t.
在△ABC中,AB=-1,AC=2,∠BAC=120°.
利用余弦定理可得BC=.
由正弦定理,得sin∠ABC=sin∠BAC=×=,∴∠ABC=45°,因此BC与正北方向垂直.
于是∠CBD=120°.在△BCD中,由正弦定理,得
sin∠BCD===,
∴∠BCD=30°,又=,
即=,得t=.所以当缉私船沿东偏北30°的方向能最快追上走私船,最少要花小时.
1.本题求解的关键是理解方位角、方向角的概念,分析题意,分清已知与所求,再根