内容正文:
第二十六章 解直角三角形
26.4 解直角三角形的应用
第1课时 仰角、俯角、方位角问题
学习目标
学习重难点
重点
难点
1.巩固解直角三角形有关知识,了解仰角、俯角、方向角的概念.
2.运用解直角三角形知识解决与仰角、俯角和方位角有关的实际问题.
运用解直角三角形知识解决与仰角、俯角和方位角有关的实际问题.
将某些实际问题中的数量关系,归结为直角三角形中元素之间的关系,从而解决问题.
回顾复习
1.解直角三角形的条件是什么?
2.解直角三角形的依据是什么?
(1)三边之间的关系: ;
(2)两个锐角之间的关系: ;
(3)边角之间的关系:
sin A= ,cos A= ,tan A= .
sin B= ,cos B= ,tan B= .
除直角外的两个元素(至少有一边).
a2+b2=c2
∠A+∠B=90 °
探索新知
当从低处观测高处的目标时,视线与水平线所成的锐角叫作仰角;当从高处观测低处的目标时,视线与水平线所成的锐角叫作俯角.
知识点1
例1 如图,小明在距旗杆4.5 m的点D处,仰视旗杆顶端A,仰角(∠AOC)为50°;俯视旗杆底部B,俯角(∠BOC)为18°.求旗杆的高.(结果精确到0.1 m)
例题示范
解:由题意可知,四边形BCOD是矩形,OC=DB= 4.5m,∠AOC= 50°,∠BOC =18°.
在Rt△AOC中,AC=OC·tan ∠AOC ≈4.5×1.192=5.364(m).
在Rt△OBC中,BC=OC·tan ∠BOC≈4.5×0.324 9=1.462 05(m).
∴AB = AC + BC≈5.364+1.462 05=6.826 05≈ 6.8(m).
答:旗杆的高约为6.8 m.
由正南或正北方向线与目标方向线构成的锐角叫作方位角.如下图中的目标方向OA,OB,OC,OD的方位角分别表示________60°,________45°(或__________),_________80°及_________30°.
北偏东
南偏东
东南方向
南偏西
北偏西
知识点2
例2 如图,一艘渔船以30海里/时的速度由西向东航行.在A处看见小岛C在船北偏东60°的方向上.40 min后,渔船行驶到B处,此时小岛C在船北偏东30°的方向上.已知以小岛C为中心,10海里为半径的范围内是多暗礁的危险区.如果这艘渔船继续向东航行,有没有进入危险区的可能?
例题示范
解:如图,过点C作CD⊥AB,交AB的延长线于点D,则∠CBD=60°.
在Rt△BCD中,tan ∠CBD=tan 60°=.
设CD=x,则BD==x.
在Rt△ACD中,∠CAD=30°,
∴tan ∠CAD=tan 30°=,即AD==x.
∵AD-BD=AB,AB=30×=20,x-x=20.解得x=10.
因为10<10,所以,这艘渔船继续向东航行,不会进入危险区域.
利用解直角三角形的知识解决实际问题的一般过程:
(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,适当选用锐角三角函数等去解直角三角形;
(3)得到数学问题的答案;
(4)得到实际问题的答案.
随堂演练
1.如图,某地修建高速公路,要从A地向B地修一条隧道(点A,B在同一水平面上).为了测量A、B两地之间的距离,一架直升飞机从A地出发,垂直上升800米到达C处,在C处观察B地的俯角为α,则A,B两地之间的距离为( )
A. 800sinα米 B. 800tanα米
C. 米 D. 米
A
B
C
D
2.如图,要测量B点到河岸AD的距离,在A点测得∠BAD=30°,在C点测得∠BCD=60°,又测得AC=100米,则B点到河岸AD的距离为( )
A. 100米 B. 米
C. 米 D. 50米
B
D
C
A
B
3.如右图,C,D是两个村庄,分别位于一个湖的南、北两端A和B的正东方向上,且D位于C的北偏东30°方向上,CD=6 km,则AB=_________km.
6km
北
东
A
B
D
C
30°
4.如图,一艘船向正北航行,在A处看到灯塔S在船的北偏东30°的方向上,航行12海里到达B处,在B处看到灯塔S在船的北偏东60°的方向上,此船继续沿正北方向航行过程中,距灯塔S的最近距离是______海里.
拓展提升
1.热气球的探测器显示,从热气球看一栋楼顶部的仰角为30°,看这栋楼底部的俯角为60°,热气球与楼的水平距离为120 m,这栋楼有多高(结果取整数)?
分析:如图,α=30°,β=60°.
在Rt△ABD中,α =30°,AD=120,
所以利用解直角三角形的知识求出BD;
类似地可以求出CD,进而求出BC.
解:如图,α = 30° , β= 60°,AD=120.
∵ ,
∴BD=AD·tanα=120×tan30︒,
=120× =40 .
CD=AD·tanβ=120×tan60︒,
=120× =120 .
∴BC=BD+CD=40 +120
=160 ≈277(m).
答:这栋楼高约为277m.
2. 如图,一架飞机从A地飞往B地,两地相距600 km.飞行员为了避开某一区域的雷雨云层,从机场起飞以后,就沿与原来的飞行方向成30°角的方向飞行,飞行到中途,再沿与原来的飞行方向成45°角的方向继续飞行直到终点.这样飞机的飞行路程比原来的路程600 km远了多少?
解:过点C作CD⊥AB于点D,
,
∵AD+BD=AB,
,
在Rt△BCD中, ,
在Rt△ACD中, ,
,
747-600=147 km.
答:飞机的飞行路程比原来的路程600 km远了147 km.
归纳小结
解直角三角形的应用
仰角、俯角:
当从低处观测高处的目标时,视线与水平线所成的锐角叫作仰角;当从高处观测低处的目标时,视线与水平线所成的锐角叫作俯角.
方位角:
由正南或正北方向线与目标方向线构成的锐角叫作方位角.
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