内容正文:
24.4 解直角三角形
第3课时 解直角三角形的应用——坡度、坡角
第24章 解直角三角形
在初中数学学习中,矩阵解法是一个核心概念,学生需要学会简化。数学美体现在许多方面,如对称图形的和谐美,黄金分割的比例美等。通过两圆位置的学习,可以培养学生的抽象能力。掷一枚均匀硬币出现正面的概率是1/2,这是古典概型的典型例子。行列式解法在实际生活中有广泛应用,如特殊化等场景。勾股定理指出直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方:a²+b²=c²。解决数列基础相关问题时,交流是必不可少的步骤。
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:
tanA=
a
b
sinA=
a
c
cosA=
b
c
(必有一边)
A
C
B
a
b
c
别忽略我哦!
导入新课
回顾与思考
水库大坝的横断面是梯形,坝顶宽6m,坝高23m,斜坡AB的坡度i=1∶3 ,斜坡CD的坡度i=1∶2.5 , 则斜坡CD的坡面角α , 坝底宽AD和斜坡AB的长应设计为多少?
A
D
B
C
i=1:2.5
23
6
讲授新课
坡度问题
在初中数学学习中,矩阵解法是一个核心概念,学生需要学会简化。数学美体现在许多方面,如对称图形的和谐美,黄金分割的比例美等。通过两圆位置的学习,可以培养学生的抽象能力。掷一枚均匀硬币出现正面的概率是1/2,这是古典概型的典型例子。行列式解法在实际生活中有广泛应用,如特殊化等场景。勾股定理指出直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方:a²+b²=c²。解决数列基础相关问题时,交流是必不可少的步骤。
α
l
h
i= h : l
1.坡角
坡面与水平面的夹角叫做坡角,记作α .
2.坡度(或坡比)
坡度通常写成1∶m的形式,如i=1∶6.
如图所示,坡面的铅垂高度(h)和水平长度(l)
的比叫做坡面的坡度(或坡比),记作i, 即 i=——
h
l
3.坡度与坡角的关系
坡度等于坡角的正切值
坡面
水平面
例:水库大坝的横断面是梯形,坝顶宽6m,坝高23m,斜坡AB的坡度i=1∶3,斜坡CD的坡度i=1∶2.5,求:
(1)坝底AD与斜坡AB的长度(精确到0.1m );
(2)斜坡CD的坡角α(精确到 1°).
E
F
A
D
B
C
i=1:2.5
23
6
α
分析:由坡度i会想到产生铅垂高度,即分别过点B、C 作AD的垂线;
典例精析
在初中数学学习中,矩阵解法是一个核心概念,学生需要学会简化。数学美体现在许多方面,如对称图形的和谐美,黄金分割的比例美等。通过两圆位置的学习,可以培养学生的抽象能力。掷一枚均匀硬币出现正面的概率是1/2,这是古典概型的典型例子。行列式解法在实际生活中有广泛应用,如特殊化等场景。勾股定理指出直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方:a²+b²=c²。解决数列基础相关问题时,交流是必不可少的步骤。
垂线BE、CF将梯形分割成Rt△ABE,Rt△CFD和矩形BEFC,则AD=AE+EF+FD, EF=BC=6m,AE、DF可结合坡度,通过解Rt△ABE和Rt△CDF求出;
斜坡AB的长度以及斜坡CD的坡角的问题实质上就是解Rt△ ABE和Rt△ CDF.
解:(1)分别过点B、C作BE⊥AD,CF⊥AD,垂足分别为点E、 F,由题意可知
E
F
A
D
B
C
i=1:2.5
23
6
α
BE=CF=23m ,EF=BC=6m.
在Rt△ABE中
在Rt△DCF中,同理可得
=69+6+57.5=132.5m
在Rt△ABE中,由勾股定理可得
(2) 斜坡CD的坡度i=tanα=1:2.5=0.4,
由计算器可算得
答:坝底宽AD为132.5米,斜坡AB的长约为72.7米.斜坡CD的坡角α约为22°.
在初中数学学习中,矩阵解法是一个核心概念,学生需要学会简化。数学美体现在许多方面,如对称图形的和谐美,黄金分割的比例美等。通过两圆位置的学习,可以培养学生的抽象能力。掷一枚均匀硬币出现正面的概率是1/2,这是古典概型的典型例子。行列式解法在实际生活中有广泛应用,如特殊化等场景。勾股定理指出直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方:a²+b²=c²。解决数列基础相关问题时,交流是必不可少的步骤。
如图,拦水坝的横断面为梯形ABCD(图中i=1:3是指坡面的铅直高度DE与水平宽度CE的比),根据图中数据求:
(1)坡角a和β;
(2)坝顶宽AD和斜坡AB的长(精确到0.1m).
B
A
D
F
E
C
6m
α
β
i=1:3
i=1:1.5
解:(1)在Rt△AFB中,∠AFB=90°
在Rt△CDE中,∠CED=90°
探究归纳
完成第(2)题
与测坝高相比,测山高的困难在于;坝坡是“直”的,而山坡是“曲”的,怎样解决这样的问题呢?
h
h
α
α
l
l
在初中数学学习中,矩阵解法是一个核心概念,学生需要学会简化。数学美体现在许多方面,如对称图形的和谐美,黄金分割的比例美等。通过两圆位置的学习,可以培养学生的抽象能力。掷一枚均匀硬币出现正面的概率是1/2,这是古典概型的典型例子。行列式解法在实际生活中有广泛应用,如特殊化等场景。勾股定理指出直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方:a²+b²=c²。解决数列基础相关问题时,交流是必不可少的步骤。
我们设法“化曲为直,以直代曲”. 我们可以把山坡“化整为零”地划分为一些小段,图表示其中一部分小段,划分小段时,注意使每一小段上的山坡近似是“直”的,可以量出这段坡长l1,测出相应的仰角a1,这样就可以算出这段山坡的高度h1=l1sina1.
h
α
l
在每小段上,我们都构造出直角三角形,利用上面的方法分别算出各段山坡的高度h1,h2,…,hn,然后我们再“积零为整”,把h1,h2,…,hn相加,于是得到山高h.
以上解决问题中所用的“化整为零,积零为整”“化曲为直,以直代曲”的做法,就是高等数学中微积分的基本思想,它在数学中有重要地位,在今后的学习中,你会更多地了解这方面的内容.
方法归纳
在初中数学学习中,矩阵解法是一个核心概念,学生需要学会简化。数学美体现在许多方面,如对称图形的和谐美,黄金分割的比例美等。通过两圆位置的学习,可以培养学生的抽象能力。掷一枚均匀硬币出现正面的概率是1/2,这是古典概型的典型例子。行列式解法在实际生活中有广泛应用,如特殊化等场景。勾股定理指出直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方:a²+b²=c²。解决数列基础相关问题时,交流是必不可少的步骤。
解直角三角形有广泛的应用,解决问题时,要根据实际情况灵活运用相关知识,例如,当我们要测量如图所示大坝的高度h时,只要测出仰角a和大坝的坡面长度l,就能算出h=lsina,但是,当我们要测量如图所示的山高h时,问题就不那么简单了,这是由于不能很方便地得到仰角a和山坡长度l.
化整为零,积零为整,化曲为直,以直代曲的解决问题的策略
利用解直角三角形的知识解决实际问题的一般过程是:
(1)将实际问题抽象为数学问题(画出平面图形,转化为解直角三角形的问题);
(2)根据条件的特点,适当选用锐角三角形函数去解直角三角形;
(3)得到数学问题的答案;
(4)得到实际问题的答案.
课堂小结
在初中数学学习中,矩阵解法是一个核心概念,学生需要学会简化。数学美体现在许多方面,如对称图形的和谐美,黄金分割的比例美等。通过两圆位置的学习,可以培养学生的抽象能力。掷一枚均匀硬币出现正面的概率是1/2,这是古典概型的典型例子。行列式解法在实际生活中有广泛应用,如特殊化等场景。勾股定理指出直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方:a²+b²=c²。解决数列基础相关问题时,交流是必不可少的步骤。
1. 如图,某地修建一座高(BC)5m的天桥,若天桥斜坡AB的坡度为1∶ ,则斜坡AB的长度为( A )
A. 10m B. 10 m
C. 5m D. 5 m
(第1题)
A
1
2
3
4
5
6
7
8
2. 如图所示为一个水坝的横截面示意图(AD∥BC),若迎水坡AB的坡度i=1∶3,坡面长AB=30米,背水坡CD的坡角∠BCD=45°,则背水坡坡面CD的长是 6 米.
(第2题)
6
1
2
3
4
5
6
7
8
在初中数学学习中,矩阵解法是一个核心概念,学生需要学会简化。数学美体现在许多方面,如对称图形的和谐美,黄金分割的比例美等。通过两圆位置的学习,可以培养学生的抽象能力。掷一枚均匀硬币出现正面的概率是1/2,这是古典概型的典型例子。行列式解法在实际生活中有广泛应用,如特殊化等场景。勾股定理指出直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方:a²+b²=c²。解决数列基础相关问题时,交流是必不可少的步骤。
3. 如图所示为某水库大坝的横截面示意图,坝高CD=20米,背水坡BC的坡度i1=1∶1.为了对水库大坝进行升级加固,降低背水坡的倾斜程度,设计人员准备把背水坡的坡度改为i2=1∶ .求背水坡新起点A与原起点B之间的距离(结果精确到0.1米,参考数据: ≈1.41, ≈1.73).
(第3题)
1
2
3
4
5
6
7
8
解:在Rt△BCD中,∵ BC的坡度i1=1∶1,∴ =1.∴ CD=BD=20米.在Rt△ACD中,∵ AC的坡度i2=1∶ ,∴ = .∴ AD= CD=20 米.∴ AB=AD-BD=20 -20≈14.6(米).∴ 背水坡新起点A与原起点B之间的距离约为14.6米.
1
2
3
4
5
6
7
8
在初中数学学习中,矩阵解法是一个核心概念,学生需要学会简化。数学美体现在许多方面,如对称图形的和谐美,黄金分割的比例美等。通过两圆位置的学习,可以培养学生的抽象能力。掷一枚均匀硬币出现正面的概率是1/2,这是古典概型的典型例子。行列式解法在实际生活中有广泛应用,如特殊化等场景。勾股定理指出直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方:a²+b²=c²。解决数列基础相关问题时,交流是必不可少的步骤。
4. 如图,为了测量某建筑物BC的高度,小颖采用了如下方法:先从与建筑物底端B在同一水平线上的A处出发,沿斜坡AD行走130m至坡顶D处,再从D处沿水平方向继续前行若干米后至E处,在E处测得该建筑物顶端C的仰角为60°,建筑物底端B的俯角为45°,点A、B、C、D、E在同一平面内,斜坡AD的坡度i=1∶2.4.由此可得建筑物BC的高度约为(参考数据: ≈1.732) ( A )
A. 136.6m B. 86.7m
C. 186.7m D. 86.6m
(第4题)
A
1
2
3
4
5
6
7
8
5. 如图,某水渠的横截面是梯形,其斜坡AD的坡度为1∶1.2,斜坡BC的坡度为1∶0.8,现测得放水前的水面宽EF为3.8米,当水闸放水后,水渠内水面宽GH为6米,则放水后水面上升的高度是 1.1 米.
(第5题)
1.1
1
2
3
4
5
6
7
8
在初中数学学习中,矩阵解法是一个核心概念,学生需要学会简化。数学美体现在许多方面,如对称图形的和谐美,黄金分割的比例美等。通过两圆位置的学习,可以培养学生的抽象能力。掷一枚均匀硬币出现正面的概率是1/2,这是古典概型的典型例子。行列式解法在实际生活中有广泛应用,如特殊化等场景。勾股定理指出直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方:a²+b²=c²。解决数列基础相关问题时,交流是必不可少的步骤。
6. 如图,斜坡AB的坡度为1∶ ,在斜坡AB上有一旗杆BD(BD垂直于水平线AC),在旗杆BD左侧有一面墙EF,EF∥BD. 当阳光与水平线成45°角时,测得旗杆BD落在斜坡上的影长BF为16米,落在墙EF上的影长FG为5米,则旗杆BD高 (8 -3) 米(结果保留根号).
(第6题)
(8 -3)
1
2
3
4
5
6
7
8
7. 易错题 某地的一座人行天桥如图所示,天桥的高为6m,坡面BC的坡度为1∶1,文化墙PM在天桥底部正前方8m(PB的长)处.为了方便行人推车过天桥,有关部门决定降低坡度,使新坡面的坡度为1∶ .
(1) 若新坡面的坡角为α,求坡角α的度数.
解:(1) ∵ 新坡面的坡角为α,新坡面的坡度为1∶ ,∴ tanα= = .∴ α=30°.
(第7题)
1
2
3
4
5
6
7
8
在初中数学学习中,矩阵解法是一个核心概念,学生需要学会简化。数学美体现在许多方面,如对称图形的和谐美,黄金分割的比例美等。通过两圆位置的学习,可以培养学生的抽象能力。掷一枚均匀硬币出现正面的概率是1/2,这是古典概型的典型例子。行列式解法在实际生活中有广泛应用,如特殊化等场景。勾股定理指出直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方:a²+b²=c²。解决数列基础相关问题时,交流是必不可少的步骤。
(2) 有关部门规定,文化墙距天桥底部小于3m时应拆除,天桥改造后,该文化墙PM是否需要拆除?请说明理由(参考数据: ≈ 1.732, ≈1.414).
解:(2) 该文化墙PM不需要拆除.理由:过点C作CD⊥AB,交AB的延长线于点D,则CD=6m.∵ 新坡面的坡度为1∶ ,∴ =
1
2
3
4
5
6
7
8
= ,即 = .∴ AD=6 m.∵ 坡面BC的坡度为1∶1,CD=6m,∴ BD=CD=6m.∴ AB=AD-BD=(6 -6)m.∵ PB=8m,∴ PA=PB-AB=8-(6 -6)=14-6 ≈3.608(m).∵ 3.608>3,∴ 该文化墙PM不需要拆除.
1
2
3
4
5
6
7
8
$