举例说明三角形稳定性在生活中的应用
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举例说明三角形稳定性在生活中的应用
例如,自行车的几个梁形成3角支撑,有些小别墅的屋顶;高压电线杆的支架等等,真是数不胜数。
而三角形在古代却有他独特的作用,早期三角学不是一门独立的学科,而是依附于天文学,是天文观测结果推算的一种方法,因而最先发展起来的是球面三角学.希腊、印度、阿拉伯数学中都有三角学的内容,可大都是天文观测的副产品.例如,古希腊门纳劳斯著《球面学》,提出了三角学的基础问题和基本概念,特别是提出了球面三角学的门纳劳斯定理。
但是在日常生活中,三角形的运用并不只限于这些,在2001年俄罗斯就新发明了一款三角形多用途飞机,这是一种两人乘坐的小型飞机,飞机名为“克鲁伊兹”,由超轻型复合材料制成。
飞机的机身呈三角形,机翼可在飞行员控制下灵活地变换飞行角度。
“克鲁伊兹”配有特技飞行、领航和发动机参数控制系统,能够完成高难度的飞行动作且操作流程简便。
它既可对林场、输电线路、石油管道进行多架次空中监护,为农田喷药施肥,又能搭载游客,使其亲身感受惊险的特技飞行。
他的优良性能与三角形的特性是分不开的。
所以说三角形在我们的生活中是无处不在的,我想只要细心仔细的观察还能发现三角形中更多的秘密。
《三角形的特性》教学设计(优秀5篇)《三角形的特性》教学设计篇一教学内容义务教育课程标准实验教科书(西南师大版)四年级(下)第5154页主题图、例1、例2及课堂活动第13题,练习十第1~5题。
教学目标1、通过实验,使学生知道三角形的稳定性及其在生活中的应用2、培养学生观察、操作的能力和应用数学知识解决实际问题的能力。
3、体会数学与生活的联系,培养学生学习数学的兴趣。
教学重点:掌握三角形的特性。
教学难点:三角形的`稳定性在实际生活中的应用。
教具准备:木条制作的长方形和三角形、不条、三角板等教学过程一、游戏导入1.请两位学生到黑板前学交警指挥交通车时的各种动作姿势。
2.指名两位学生在黑板上画出刚才所观察交警的手与手、手与身躯构成的角。
3.指名学生将角的两边上取两点,再将两点连接起来得到第三条线段,并说出是一个什么图形?多媒体出示生活中形状是三角形的物体,让学生观察后,你想探索三角形的哪些问题?学生自由提问。
板书:意义、特征、特性二、探究新知(一)理解三角形的意义1.学生用小棒任意摆出一个三角形。
学生讨论三个图形,是不是都是三角形?为什么?刚才大家在判断上述三个图形是不是三角形时,都注意到三条线段,围成等这些重要条件(板书:三条段、围成),谁能说说什么是三角形吗?(由三条线段围成的图形叫三角形)2.练习举出日常生活中见到的三角形。
(二)探索三角形的特征(1)虽然三角形的形状各不相同,但也有相同的地方,谁能说说有哪些地方相同呢?(分组讨论)(2)小组指定代表说说讨论的结果。
板书:边——3条角——3个顶点——3个(3)让学生用自己的话说说三角形的特征。
学生阅读教材上的内容。
多媒体出示三角形,让学生指出三角形的边、角、顶点。
(4)学生指出三角板上的边、角、顶点。
(三)探索三角形的特性多媒体出示电线杆、自行车、货柜架等实物图,让学生指出其中的三角形。
提问:为什么这些部位要做成三角形?(分组讨论后,指定学生回答)学生操作:用木条钉成平行四边形和三角形,然后用力拉、推,让学生观察,大家会发现什么?这说明三角形具有什么特性?(稳定性)举出生活中见到哪些物体的哪些部位是做成三角形的。
大班科学活动不倒的房子教案一、教学内容本节课选自《幼儿园大班科学活动教材》第四章“有趣的力学”,具体内容为“不倒的房子”。
通过本节课的学习,让幼儿了解三角形和四边形的稳定性,探索房子不倒的原因。
二、教学目标1. 了解三角形和四边形的特征,知道三角形具有稳定性。
2. 通过动手操作,培养幼儿的观察、思考、解决问题的能力。
3. 培养幼儿合作、分享的良好品质,激发幼儿对科学的兴趣。
三、教学难点与重点教学难点:理解三角形具有稳定性的原理。
教学重点:动手操作,探索房子不倒的原因。
四、教具与学具准备教具:三角板、四边形板、积木、不倒的房子模型。
学具:每组一份三角板、四边形板、积木。
五、教学过程1. 实践情景引入(5分钟)教师展示不倒的房子模型,引导幼儿观察并思考:为什么这个房子不会倒?2. 例题讲解(10分钟)教师用三角板和四边形板进行演示,让幼儿观察并说出两种图形的特点。
然后,让幼儿尝试用积木搭建三角形和四边形,观察哪种更稳定。
3. 动手操作(10分钟)幼儿分组进行操作,用积木搭建三角形和四边形,并尝试让房子不倒。
教师巡回指导,帮助幼儿解决问题。
4. 随堂练习(5分钟)教师提出问题,让幼儿回答:为什么三角形具有稳定性?四边形为什么容易变形?六、板书设计1. 三角形和四边形的定义及特点。
2. 三角形具有稳定性的原理。
七、作业设计1. 作业题目:用积木搭建一个不倒的房子,并让家长拍照记录。
2. 答案:三角形具有稳定性,所以搭建房子时,底部采用三角形结构。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思:通过本节课的学习,幼儿对三角形和四边形的稳定性有了更深入的了解,但在操作过程中,部分幼儿对积木的使用还不够熟练,需要在今后的教学中加强指导。
2. 拓展延伸:鼓励幼儿在生活中观察三角形和四边形的应用,如自行车的三角架、窗户的形状等,激发幼儿对科学的兴趣。
重点和难点解析:1. 教学难点:理解三角形具有稳定性的原理。
2. 动手操作:幼儿分组进行操作,用积木搭建三角形和四边形,并尝试让房子不倒。
解直角三角形在实际生活中的应用山东 李浩明在现实生活中, 有许多和解直角三角形有关的实际问题,如航海航空、建桥修路、测量技术、图案设计等,解决这类问题其关键是把具体问题抽象成“直角三角形”模型,利用直角三角形的边角关系以及勾股定理来解决.下面举例说明,供大家参考.一、航空问题例1.(2008年桂林市)汶川地震后,抢险队派一架直升飞机去A 、B 两个村庄抢险,飞机在距地面450米上空的P 点,测得A 村的俯角为30︒,B 村的俯角为60︒(如图1).求A 、B1.414 1.732==)分析:要求A 、B 两个村庄间的距离,由题意知AB =PB ,在Rt △PBC 中,可求得60PBC ∠=︒,又因为PC =450,所以可通过解直角三角形求得PB.解:根据题意得:30A ∠=︒,60PBC ∠=︒,所以6030APB ∠=︒-︒,所以APB A ∠=∠,所以AB =PB .在Rt BCP ∆中,90,60C PBC ∠=︒∠=︒,PC =450,所以PB=450sin 60==︒.所以520AB PB ==≈(米) 答:A 、B 两个村庄间的距离为520米. 二、测量问题例2.(2008年湛江市)如图2所示,课外活动中,小明在离旗杆AB 10米的C 处,QB CP A 45060︒30︒图1用测角仪测得旗杆顶部A 的仰角为40︒,已知测角仪器的高CD =1.5米,求旗杆AB 的高(精确到0.1米) .分析:要求AB 的高,由题意知可知CD=BE ,先在Rt △ADE 中求出AE 的长,再利用AB=BE +AE 求出AB 的长.解:在Rt △ADE 中,tan ∠ADE =DEAE. ∵DE =10,∠ADE =40︒.∴AE =DE tan ∠ADE =10tan 40︒≈100.84⨯=8.4. ∴AB =AE +EB =AE +DC =8.4 1.59.9+=.答:旗杆AB 的高为9.9米. 三、建桥问题例4.(2008年河南)如图所示,A 、B 两地之间有一条河,原来从A 地到B 地需要经过DC ,沿折线A →D →C →B 到达,现在新建了桥EF ,可直接沿直线AB 从A 地到达B 地.一直BC =11km ,∠A =45°,∠B =37°.桥DC 和AB 平行,则现在从A 地到达B 地可比原来少走多少路程?(结果精确到0.1km .参考数据: 1.412≈,sin37°≈0.60,cos37°≈0.80). 分析:要求现在比原来少走多少路程,就需要计算两条路线路程之差,如图构造平行四边形DCBG ,将两条路线路程之差转化为AD DG AG +-,作高线DH ,将△ADG 转化为两个直角三角形,先在在Rt DGH △中求DH 、GH ,再在Rt ADH △中求AD 、AH,此题即可得解.解:如图,过点D 作DH AB ⊥于H ,DG CB ∥交AB 于G .DC AB Q ∥,∴四边形DCBG 为平行四边形.FED CBA45°37°HG图3 ∴DC GB =,11GD BC ==.∴两条路线路程之差为AD DG AG +-. 在Rt DGH △中,sin37110.60 6.60DH DG =⋅≈⨯=o , cos37110.808.80GH DG =⋅⨯o ≈≈.在Rt ADH △中,2 1.41 6.609.31AD DH =⨯≈≈.6.60AH DH =≈.∴(9.3111)(6.608.80) 4.9(km)AD DG AG +-=+-+≈. 即现在从A 地到B 地可比原来少走约4.9km . 四、图案设计问题例4.(2008年上海市)“创意设计”公司员工小王不慎将墨水泼在一张设计图纸上,导致其中部分图形和数据看不清楚(如图4所示).已知图纸上的图形是某建筑物横断面的示意图,它是以圆O 的半径OC 所在的直线为对称轴的轴对称图形,A 是OD 与圆O 的交点.由于图纸中圆O 的半径r 的值已看不清楚,根据上述信息(图纸中1:0.75i =是坡面CE 的坡度),求r 的值.分析:要求圆O 的半径r 的值,需在直角三角形ODH 中来解决,而已知的条件太少,需要先在直角三角形CEH 中,根据条件5CE =、坡面CE 的坡度1:0.75i =求出EH 、CH ,然后在直角三角形ODH 中利用勾股定理列出方程,从而求出r 的值.解:由已知OC DE ⊥,垂足为点H ,则90CHE ∠=o.图41:0.75i =Q ,43CH EH ∴=. 在Rt HEC △中,222EH CH EC +=.设4CH k =,3(0)EH k k =>, 又5CE =Q ,得222(3)(4)5k k +=,解得1k =.∴3EH =,4CH =. ∴7DH DE EH =+=,7OD OA AD r =+=+,4OH OC CH r =+=+.在Rt ODH △中,222OH DH OD +=,∴222(4)7(7)r r ++=+.解得83r =.航海中的安全问题船只在海上航行,特别要注意安全问题,这就需要运用数学知识进行有关的计算,以确保船只航行的安全性.请看下面两例.例1 (深圳市)如图1,某货船以24海里/时的速度将一批重要物资从A 处运往正东方向的M 处,在点A 处测得某岛C 在北偏东60o 的方向上.该货船航行30分钟后到达B 处,此时再测得该岛在北偏东30o 的方向上,已知在C 岛周围9海里的区域内有暗礁.若继续向正东方向航行,该货船有无触礁危险?试说明理由.分析:问题的关键是弄清方位角的概念,过点C 作CD ⊥AB 于D ,然后通过解直角三角形求出CD 的长,通过列方程解决几何问题也是一种常用方法.解:由已知,得AB=24×21=12,∠CAB=90°-60°=30°,∠CBD=90°-30°=60°,所以∠C=30°,所以∠C=∠CAB ,所以CB=AB=12.在Rt △CBD 中,sin ∠CBD=CBCD,所以CD=CB ·sin ∠CBD=12×3623=.∵936>所以货船继续向正东方向行驶无触礁危险.例2 如图2,一艘渔船在A 处观测到东北方向有一小岛C ,已知小岛C 周围4.8海里范围内是水产养殖场.渔船沿北偏东30°方向航行10海里到达B 处,在B 处测得小岛C 在北偏东60°方向上,这时渔船改变航线向正东(即BD )方向航行,这艘渔船是否有进入养殖场的危险?分析:先将实际问题转化为解直角三角形的问题.可有如下两种方法求解. 解法一:如图3,过点B 作BM ⊥AH 于M ,则BM//AF.所以∠ABM=∠BAF=30°. 在Rt △BAM 中,AM=21AB=5,BM=35. 过点C 作CN ⊥AH 于点N ,交BD 于K. 在Rt △BCK 中,∠CBK=90°-60°=30°. 设CK=x ,则BK=3x.在Rt △CAN 中,因为∠CAN=90°-45°=45°,所以AN=NC.所以AM+MN=CK+KN. 又NM=BK ,BM=KN ,所以x+35=5+3x.解得x=5. 因为5>4.8,所以渔船没有进入养殖场的危险.解法二:如图4,过点C 作CE ⊥BD 于E.所以CE//GB//FA. 所以∠BCE=∠GBC=60°,∠BCA=∠FAC=45°. 所以∠BCA=∠BCE-∠ACE=60°-45°=15°. 又∠BAC=∠FAC-∠FAB=45°-30°=15°, 所以∠BCA=∠BAC.所以BC=AB=10.在Rt △BCE 中,CE=BC ·cos ∠BCE=BC ·cos60°=10×21=5. D图2图3图4也5>4.8,所以渔船没有进入养殖场的危险.实际中的仰角和俯角问题在进行测量时,从下向上看,视线与水平线的夹角叫做仰角;从上往下看,视线与水平线的夹角叫做俯角.计算原理:视线、水平线、物体的高构成直角三角形,已知仰角、俯角和另一边,利用解直角的知识就可以求出物体的高度.梳理总结:⑴仰角和俯角是指视线相对于水平线而言的,不同位置的仰角和俯角是不同的;可巧记为“上仰下俯”.在测量物体的高度时,要善于将实际问题抽象为数学问题.⑵在测量山的高度时,要用“化曲为直”的原则把曲的山坡“化整为零地分成一些小段,把每一小段山坡长近似地看作直的,测出仰角求出每一小段山坡对应的高,再把每部分高加起来,就得到这座山的高度.例1 (成都)如图2,甲、乙两栋高楼的水平距离BD 为90米,从甲楼顶部C 点测得乙楼顶部A 点的仰角α为30︒,测得乙楼底部B 点的俯角β为60︒,求甲乙两栋高楼各有多高?(计算过程和结果都不取近似值.分析:过点C 作CE ⊥AB 于点E, 在Rt △BCE 和Rt △ACE 中, BE 和AE 可用含CE(即为水平距离)的式子表示出来,从而求得两楼的高.解:作CE ⊥AB 于点E,∵CE ∥DB,CD ∥AB,且∠CDB=090,∴四边形BECD 是矩形. ∴CD=BE,CE=BD.在Rt △BCE 中, ∠β=060,CE=BD=90米.∵,tan CEBE=β∴BE=CE 39060tan 90tan 0=⨯=⋅β(米). 视线 视线水平线 俯角仰角 铅垂线图1 E图2AB图3∴CD=BE=390(米).在Rt △ACE 中, ∠α=030,CE=90米. ∵ ,tan CEAE =α ∴AE=CE 330339030tan 90tan 0=⨯=⨯=⋅α(米). ∴AB=AE+BE=3120390330=+(米). 答:甲楼高为390米,乙楼高为3120米.反思:仰角和俯角问题是解直角三角形中的常见题型,作辅助线构造直角三角形(一般同时得到两个直角三角形)并解之是解决这类问题的常用方法.例2 (乐山)如图3,小山上有一棵树.现有测角仪和皮尺两种测量工具,请你设计一种测量方案,在山脚水平地面上测出小树顶端A 到水平地面的距离AB .要求:⑴画出测量示意图;⑵写出测量步骤(测量数据用字母表示); ⑶根据(2)中的数据计算AB .分析:要测量底步不能到达的物体的高度,要转化为双直角三角形问题,测量方案如图2,计算的关键是求 AE,可设AE=x,则在Rt △AGF 和 Rt △AEF 中, 利用三角函数可得αtan x HE =,βtan x EF = ,再根据HE-FE=CD=m 建立方程即可. 解:(1)测量图案(示意图)如图4所示(2)测量步骤:第一步:在地面上选择点C 安装测角仪,测得此时树尖A 的仰角AHE α=∠;第二步:沿CB 前进到点D ,用皮尺量出C D ,之间的距离CD m =;第三步:在点D 安装测角仪,测得此时树尖A 的仰角AFE β=∠; 第四步:用皮尺测出测角仪的高h . (3)计算:AE F H CDB图4令AE=x,则,tan HE x =α得αtan x HE =,又,tan EF x =β得βtan x EF =, ∵HE-FE=HF=CD=m, ∴,tan tan m xx =-βα 解得αββαtan tan tan tan -⋅=m x ,∴AB=.tan tan tan tan h m +-⋅αββα反思:在多个直角三角形中一定要认真分析各条线段之间的关系(包括三角函数关系、相等关系),运用方程求解,有时可起到事半功倍之效.快乐套餐:1.(泰安)如图5,一游人由山脚A 沿坡角为30o 的山坡AB 行走600m ,到达一个景点B ,再由B 沿山坡BC 行走200m 到达山顶C ,若在山顶C 处观测到景点B 的俯角为45o ,则山高CD 等于 (结果用根号表示)2.(安徽)如图6,某幢大楼顶部有一块广告牌CD ,甲乙两人分别在相距8米的A 、B 两处测得D 点和C 点的仰角分别为45°°和60°,且A 、B 、E 三点在一条直线上,若BE=15米,求这块广告牌的高度.(1.73,计算结果保留整数)参考答案:1. (300m +.2. ∵AB =8,BE =15,∴AE =23,在Rt △AED 中,∠DAE =45°,ABCD图5第19题图EDCB A450600图6∴DE=AE=23.在Rt△BEC中,∠CBE=60°,∴CE=BE·tan60°=,∴CD=CE-DE=23≈2.95≈3. 即这块广告牌的高度约为3米.。