内容正文:
第一章 直角三角形的边角关系
1.3 三角函数的应用
第2课时 坡度、坡角问题
鲁教版(五四制)九年级上册
运用锐角三角函数解决实际问题的一般步骤:
(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)根据问题中的条件,适当选用锐角三角函数,运用直角三角形的有关性质解直角三角形;
(3)得到数学问题的答案;
(4)得到实际问题的答案.
温故知新
尝试·思考
如图 ,水库大坝的横断面是梯形 ABCD,坝顶 DC = 6 m,坝高 22 m,
斜坡 AD 的坡比为 1∶3,斜坡 BC 的坡比为 1∶2.5. 求斜坡 AD 的坡角 α(结果精确到 1′)、坝底宽 AB 和斜坡 AD 的长(结果精确到 0.1 m).
这里的坡比是以比的形式出现的,其比值就是坡度.
基本思路:
由已知条件可知,tanα=,可得∠α≈18°26′.
由已知条件可知,AE=3DE=66m,BF=2.5CF=5m,所以AB=AE+EF+FB=66+6+55=127(m).
AD可根据勾股定理求,AD=DE=22≈69.6m.
思考·交流
如图 ,某校教学楼后面紧邻着一个山坡,坡上面是一块平地.BC∥AD,BE⊥ AD,斜坡 AB 长 26 m,坡角∠BAD = 68°. 为了减缓坡面,防止山体滑坡,学校决定对该斜坡进行改造. 经地质人员勘测,当坡角不超过 50°时,可确保山体不滑坡.
如果改造时保持坡脚 A 不动,坡顶 B 沿 BC 左移 11 m 到 F 点处,这样改造能确保山体不滑坡吗?与同伴交流。
基本思路:
过点F作FG⊥AD,垂足为点G,连接AF,如图.
∵BC∥AD,BE⊥ AD,∴四边形BFGE为矩形.
∴FG=BE,BF=GE=11.
在Rt△ABE中,AB= 26 ,∠BAD = 68°,
∴BE=AB·sin68°≈24.1,AE=AB·cos68°≈9.7.
在Rt△AFG中,FG=BE≈24.1,AG=GE+AE=11+9.7=20.7.
∴tan∠FAG≈1.164 3. ∴∠FAG≈49.34°<50°.
∴这样改造能保证山体不滑坡.
课堂小结
1.解决与方位角有关的实际问题时,必须先在每个位
置中心建立方向标,然后根据方位角标出图中已知
角的度数,最后在某个直角三角形内利用锐角三角
函数解决问题.
2.解决坡度问题时,可适当添加辅助线,将梯形分割
为直角三角形和矩形来解决问题.
(第1题)
1. [多选题]如图所示,为斜坡, 是斜坡
上一点,斜坡的坡度为,坡角为 ,
于点,于点 ,下面正确的
有( )
BCD
A. B.
C. D.
课堂练习
8
(第2题)
2. 某乡镇学校教
学楼后面靠近一座山坡,坡面上是一块平
地.如图所示,,斜坡 ,
坡角 ,为防止夏季因暴雨引
发山体滑坡,学校决定对山坡进行改造,经地质人员勘测,
当坡角不超过 时,可确保山体不滑坡,改造时保持坡脚
不动,坡顶沿向左移到处,则 至少是___________
(结果保留根号).
9
(第2题)
【点拨】作于点,作 于
点, 易得四边形 为矩形,
.在 中,
, ,
, .
在中, , 易得
.
. 至少是
.
10
(第3题)
3. 如图①是三星堆遗址出
土的陶盉 ,图②是其示意图.已知管状短流
,四边形是器身, ,
, ,
34.1
.器身底部距地面的高度为 ,则该陶
盉管状短流口距地面的高度约为_____ .(结果精确到
,参考数据:, ,
, )
11
【点拨】过点作,垂足为,过点 作
,交的延长线于点 ,如图.
,
.在
中, ,
.在
中, , ,
12
器身底部距地面的高度为, 该
陶盉管状短流口 距地面的高度
,
该陶盉管状短流口 距地面的高度约为
.
(第4题)
4. 无动力帆船是借助风力航行的.如
图是帆船借助风力航行的平面示意图,已知
帆船航行方向与风向所在直线的夹角 为
,帆与航行方向的夹角为 ,风
对帆的作用力为.根据物理知识, 可以分解为两个力
与,其中与帆平行的力不起作用,与帆垂直的力 可
以分解为两个力与, 与航行方向垂直,被舵的阻力抵
14
消; 与航行方向一致,是真正推动帆船前行的动力.在物理
学上常用线段的长度表示力的大小,据此,建立数学模型:
,则 _______. (参考数据:
, )
【点拨】如图, 帆船航行方向与风向所在直线
的夹角为 ,帆与航行方向的夹角
为 ,
,
., .在
中,, ,
.
由题意可知,, .
.在中, ,
,
.
5. 如图,某地入口处原有三级台阶,每级台阶高为 ,
深为,拟将台阶改为斜坡,设台阶的起点为 ,斜坡的
起点为,现设计斜坡的坡度,则 的长度是( )
C
(第5题)
A. B. C. D.
18
(第6题)
6. 如图,, 区域为驾驶员的盲
区,驾驶员视线与地面 的夹角
,视线与地面 的夹角
B
A. B. C. D.
,点,为视线与车窗底端的交点, ,
,.若点到点的距离 ,则盲区
中的长度是(参考数据:, ,
, )( )
19
(第6题)
【点拨】, ,
, 四边形
是平行四边形. , 四边
形是矩形, .在
.在中, , ,
,故选B.
中, , ,
20
7. 如图①为
《天工开物》记载的用于舂
捣谷物的工具——“碓 ”的结构
简图,图②为其平面示意图.已知于点, 与水平
线相交于点, 水平线.若,
, ,则点到水平线的距离 为
_____________ . (结果用含根号的式子表示)
21
【点拨】如图,延长交水平线于点 ,
连接.在 中,
,
, ,
, .
22
8. 如图是一个装有货物的正方体木
箱沿着斜坡下滑的示意图,斜坡 的
坡比为,木箱的高为 .当
时,木箱的顶点到地面 的
距离为_________ .
23
【点拨】如图,过点作 于点
,过点作于点,过点 作
于点 ,
,
四边形 为矩形,
,, ,
,
24
,
, ,
, ,
, .在
中, ,
,
,
,即木箱
的顶点到地面的距离为 .
9. 如图,为一个斜面,坡比 .斜面的高
.为了减小小球下滑的速度,将坡面 换成新坡面
,且 .
(1)求新坡面的坡比以及新坡面 的长;
27
【解】由题知,
,
.
, ,
, .
,, ,
28
,
,
新坡面 的坡比
,
新坡面 的长为
.
(2)原坡面 的底部距离铁
板的距离为 .经过实验,
坡面底部与铁板 的距离必
由题知, .
, .
, 小球从新坡面 静止滑下,会与铁板相撞.
须大于 ,小球才不和铁板相撞.请你通过计算,判断小
球从新坡面 静止滑下,会不会与铁板相撞?
30
$