内容正文:
6.4.3.3 余弦定理、正弦定理应用举例
复习回顾
余弦定理
变形
已知两边和一角,解三角形
已知三边求角,解三角形
正弦定理
(其中是外接圆的半径)
已知一边及其对角和另一边(或角),解三角形
变形
1.
2.
3..
用于边角关系的化归(齐次式)
【引入】在实践中,我们经常会遇到测量距离、高度、角度等实际问题,通常需要借助经纬仪、卷尺等测量工具. 解决这类问题,我们常常遇到“不可到达”的困难,也会碰到一些专有名词和术语:
②仰角和俯角:——与目标视线在同一铅垂平面内的水平视线和目标视线的夹角;
目标视线在水平视线上方时叫仰角, 目标视线在水平视线下方时叫俯角.
③方向角:——从指定方向线到目标方向线所成的小于90°的水平角.
①基线 ——根据测量的需要而确定的线段叫做基线;
北偏东30°
南偏东45°
问题导入
例题分析-长度问题
解:如图,在两点的对岸选定两点,测得,
,,,.
在和中,由正弦定理,得
于是,在中,由余弦定理可得
例9:如图,两点都在河的对岸(不可到达),设计一种测量两点间距离的方法,并求出间的距离.
类
型
图
形
方
法
求A,B两点间的距离
先测角C,AC=b,BC=a,再用余弦定理求AB
A,B两点间可视,但有一点不可达
以点A不可达为例,先测角B,C,BC=a,再用正弦定理求AB
A,B两点都不可达
测得CD=a,∠BCD,
∠BDC,∠ACD,∠ADC,
∠ACB,在△ACD中用正弦定理求AC;
在△BCD中用正弦定理求BC;
在△ABC中用余弦定理求AB
A,B两点间不可达或不可视
如图,为测量河对岸A,B两点间的距离,沿河岸选取相距 40 m的C,D两点,测得∠ACB=60°,∠BCD=45°,∠ADB=60°,∠ADC=30°,则A,B两点的距离是________m.
【答案】20 m
练习-长度问题
例题分析-高度问题
例10:如图,AB是底部B不可到达的一座建筑物,A为建筑物的最高点.设计一种测量建筑物高度AB的方法,并求出建筑物的高度.
解:如图,选择一条水平基线,使三点在同一条直线上.
在两点用测角仪器测得的仰角分别是,,,
测角仪器的高是.
那么,在中,由正弦定理,得
所以,这座建筑物的高度为
高度问题概括
练习-高度问题
135°
C
D
A
B
(咸阳)彬塔,又称开元寺塔、彬县塔,民间称“雷峰塔”,位于陕西省彬县城内西南紫薇山下.某同学为测量彬塔的高度AB,选取了与塔底B在同一水平面内的两个测量基点C与D,现测得∠BCD=15°,∠BDC=135°,CD=20 m,在点C测得塔顶A的仰角为60°,则塔高AB=( )
A.30 m B.20 m
C.20 m D.20 m
D
20
15°
60°
例题分析-角度问题
例11:位于某海域A处的甲船获悉,在其正东方向相距20 n mile的B处有一艘渔船遇险后抛锚等待营救.甲船立即前往救援,同时把消息告知位于甲船南偏西30°,且与甲船相距7 n mile 的C处的乙船.那么乙船前往营救遇险渔船时的目标方向线(由观测点看目标的视线)的方向是北偏东多少度(精确到1°)?需要航行的距离是多少海里(精确到1 n mile)?
北
A
20
B
C
7
解:根据题意,画出示意图.由余弦定理,得
于是,.
由正弦定理,得:于是,
由于,所以.
因此,乙船前往营救遇险渔船时的方向约是北偏东,大约需要航行.
练习-角度问题
“一带一路”国际合作高峰论坛于2017年5月14日至15日在北京举行,会议期间达成了多项国际合作协议,其中有一项是在某国投资建设一个深水港码头,如图,工程师为了了解深水港码头海域海底的构造,在海平面内一条直线上的三点进行测量.已知,,于处测得水深,于处测得水深,于处测得水深,则.
【答案】:
习题巩固-角度
如图,两点都在河的对岸(不可到达).若在河岸选取相距20米的两点,测得,,,那么此时两点间的距离是多少?
解:由正弦定理得:
米),
米).
在中,由余弦定理得,
.
∴两点间的距离是.
巩固习题-高度
珠穆朗玛峰是印度洋板块和欧亚板块碰撞挤压形成的. 这种挤压一直在进行,珠穆朗玛峰的高度也一直在变化. 由于地势险峻,气候恶劣,通常采用人工攀登的方式为珠峰“量身高”. 攀登者们肩负高精度测量仪器,采用了分段测量的方法,从山脚开始,直到到达山顶,再把所有的高度差累加,就会得到珠峰的高度. 2020年5月,中国珠峰高程测量登山队8名队员开始新一轮的珠峰测量工作. 在测量过程中,已知竖立在B点处的测量觇标高10米,攀登者们在A处测得到觇标底点B和顶点C的仰角分别为70°,80°,则A,B的高度差约为(sin 70°≈0.94)( )
A. 10米 B. 9.72米
C. 9.40米 D. 8.62米
【答案】C
巩固习题-角度
如图,在海岸A处发现北偏东45°方向距A点(-1) n mile的B处有一艘走私船,在A处北偏西75°方向,与A距离2 n mile的我方缉私船奉命以10 n mile/h的速度追截走私船,此时走私船正以10 n mile/h的速度,从B处向北偏东30°方向逃窜,问:缉私船沿什么方向行驶才能最快截获走私船?
【答案】缉私船沿北偏东60°的方向行驶,才能最快截获走私船.
类型
简图
计算方法
底部可达
测得BC=a,∠BCA=C,AB=a·tan C
底部不可达
点B与C,D共线
测得CD=a及C与∠ADB的度数.先由正弦定理求出AC或AD,再解直角三角形得AB的值
点B与C,D不共线
测得CD=a及∠BCD,D,∠ACB的度数.
在△BCD中,由正弦定理求得BC,再解直角三角形得AB的值
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