6.4.3 余弦定理、正弦定理应用举例(导学案)-2025-2026学年高一下学期数学人教A版必修第二册
- 会用正弦定理、余弦定理解决生产实践中有关距离、高度、角度的测量问题.
- 培养提出问题、正确分析问题、独立解决问题的能力.
- 体会数学建模的一般步骤:实际问题 → 抽象概括 → 建立数学模型 → 推理演算 → 还原说明.
- 建立三角形模型,利用正、余弦定理求解距离、高度、角度等实际问题.
- 理解仰角、俯角、方向角、方位角等概念.
- 根据实际问题画出正确的示意图,选择合适的三角形模型.
- 多三角形问题的综合求解.
- 问题引入:
如何测量河对岸两点之间的距离?例如,在河的一侧选取两个可到达的点 ,
,测得
的长度,以及
,
,
,
,求河对岸
,
两点间的距离.
这种问题通常需要构造两个或更多个三角形,分别利用正、余弦定理求解.
- 典型模型:
(1) 题目:设 ,
为河岸上可到达的两点,
,
为对岸不可到达的两点.测得
,
,
,
,
.
(2) 步骤:
① 在 中,已知
,
,
,可求
(利用正弦定理).
学科网(北京)股份有限公司
② 在 中,已知
,
,
,可求
.
③ 在 中,已知
,
,
,用余弦定理求
.
- 例题(教材有):
为了测量河对岸 ,
两点间的距离,在河岸一侧取
,
,测得
m,
,
,
,
.求
.
解:
(1) 在 中,
,
,
,有理化可简化,此处略.
(2) 类似求 ,再在
中用余弦定理.
- 测量距离的一般方法:
当两点不可到达时,常构造两个可到达点与目标点组成三角形,通过解三角形求出距离.
- 常用的几何量:边长、角度,已知两角一边用正弦定理,已知两边及夹角用余弦定理.
- 仰角与俯角:
- 仰角:视线在水平线上方时与水平线的夹角.
- 俯角:视线在水平线下方时与水平线的夹角.
常用于测量建筑物的高度.
- 典型问题:
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测量底部不可到达的建筑物高度.例如,在点 测得建筑物顶端
的仰角为
,向前走一段距离到
,测得仰角为
,已知
,求
(
为建筑物底部在地面的投影).
解法:设 ,
,则
,
,联立解得
.
也可用正弦定理:在 中,已知
(或补角),
,可解.
- 例题:
从地面 处测得塔顶
的仰角为
,向塔前进
m 到
,测得仰角为
,求塔高
.
解:设 ,
,则
,
.
由 代入第一式:
,整理得
,
,
,
m.
测量高度常用方法:
- 若底部可到达,直接测仰角和距离,用正切.
- 若底部不可到达,通过两个观测点构造三角形,用正弦定理或解直角三角形.
- 方向角与方位角:
(1) 方向角:从正北或正南方向到目标方向所形成的小于 的角.
(2) 方位角:从某点的指北方向线顺时针到目标方向线的水平夹角,范围为 到
.
- 典型问题:
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