内容正文:
§7.6锐角三角函数的简单应用(3)
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学习目标:1.正确理解“坡度、坡角、倾斜角”等在实际问题中的意义。
2. 能综合运用解直角三角形的知识解决实际问题,进一步培养“把实际问题转化为数学问题”的能力.
重点: 用三角函数有关知识解决工程中的相关实际问题
难点: 根据解决问题的需要,正确添加辅助线,从而利用解直角三角形的方法解决实际问题
知识点:坡度的概念,坡度与坡角的关系。
如下图,这是一张水库拦水坝的横断面的设计图,坡面的铅垂高度与水平宽度的比叫做坡度(或坡比),记作i,即i=,坡度通常用l:m的形式,例如下图中的1:2的形式。
坡面与水平面的夹角叫做坡角。从三角函数的概念可以知道,
坡度与坡角的关系是i=tanB,显然,坡度越大,坡角越大,坡面就越陡。
(一)与(二)比较:
(一)中坡度小,坡角∠A小,坡面平缓; (二)中坡度大,坡角∠A′大,坡面陡
尝试练习:
如图3,一个小球由地面沿着坡度
的坡面向上前进。
若小球升高了10m,此时小球沿坡面向上前进 米;[来源:Zxxk.Com]
若小球沿坡面向上前进10m,此时小球升高 米。
典例剖析:
例1.某数学活动小组组织一次登山话动。他们从山脚下A点出发沿斜坡AB到达B点.再从B点沿斜坡BC到达山巅C点,路线如图所示.斜坡AB的长为1040米,斜坡BC的长为400米,在C点测得B点的俯角为30°。已知A点海拔121米.C点海拔721米.
(I)求B点的海拔:
(2)求斜坡AB的坡度.
例2.如图,某堤坝的横截面是梯形ABCD,背水坡AD的坡度i(即tan
)为1︰1.2,坝高为5米。现为了提高堤坝的防洪抗洪能力,市防汛指挥部决定加固堤坝,要求坝顶CD加宽1米,形成新的背水坡EF,其坡度为1︰1.4。已知堤坝总长度为4000米。
求完成该工程需要多少土方?
例3.如图,城市规划期间,要拆除一电线杆AB,已知距电线杆水平距离14米的D处有一大坝,背水坡的坡度i=2:1,坝高CF为2米,在坝顶C处测得杆顶A的仰角为30°,D、E之间是宽为2米的人行道.请问:在拆除电线杆AB时,为确保行人安全,是否需要将此人行道封上?请说明理由(在地面上,以点B为圆心,以AB长为半径的圆形区域为危险区域)。
[来源:学科网]
随堂演练:
1.如图,水库堤坝的横断面成梯形ABCD,DC∥AB,迎水坡AD长为
m,上底长DC=2m,背水坡BC长也是2 m。又测得∠DAB=30°,
∠CBA=60°。下底AB的长是 ,堤坝的横截面积是 。
2.如图,防洪大堤的横断面是梯形,坝高AC等于6米,背水坡AB的坡度
,则斜坡AB
的长为 米
3.如图Rt△ABC是一防洪堤背水坡的横截面图,斜坡AB的长为12m,它的坡角为45°,为了提高该堤防洪能力,现将背水坡改造成坡比为1:1.5的斜坡AD,则DB的长 (结果保留根号)。
4.如图,在平地上种植树时,要求株距(相邻两树间的水平距离)为4m.如果在坡度为1:2的山坡上种植树,也要求株距为4m,那么相邻两树间的坡面距离约为( )
A.4.5m
B.4.6m
C.6m
D.8m
5.我市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
米,坡角
,为防夏季因瀑雨引发山体滑坡,保障安全,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,从坡顶
沿
削进到
处,问
至少是多少米(结果保留根号)? [来源:学+科+网Z+X+X+K]
6.如图,某校一幢教学大楼的顶部竖有一块“传承文明,启智求真”的宣传牌CD.小明在山坡的坡脚A处测得宣传牌底部D的仰角为60°,沿山坡向上走到B处测得宣传牌顶部C的仰角为45°.已知山坡AB的坡度i=1:≈1.732)≈1.414,,AB=10米,AE=15米,求这块宣传牌CD的高度.(测角器的高度忽略不计,结果精确到0.1米.参考数据:
[来源:学科网ZXXK]
7.如图,已知斜坡AB长60米,坡角(即∠BAC)为30°,BC⊥AC,现计划在斜坡中点D处挖去部分坡体(用阴影表示)修建一个平行于水平线CA的平台DE和一条新的斜坡BE.(请讲下面2小题的结果都精确到0.1米,参考数据:≈1.732).
(1)若修建的斜坡BE的坡角(即∠BEF)不大于45°,则平台DE的长最多为 11.0 米;
(2)一座建筑物GH距离坡角A点27米远(即AG=27米),小明在D点测得建筑物顶部H的仰角(即∠HDM)为30°.点B、C、A、G、H在同一个平面内