§7.6用三角函数解决实际问题3--仰角俯角
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28.2.2解直角三角形的应用(仰角和俯角)教案
中,
D
设计意图:通过分析题意,引导学生构造直角三角形,把已知条件转化到两个直角三角形里,根据已知的边角条件,恰当地选择锐角三角函数关系,解决实际问题,让学生初步认识到解直角三角形在实际问题中的应用;同时通过
一方面让学生进一步认识到解直角三角形在实际问题中的应用,另一方面,让学生意识到通过设未知数,建立方程也是解决实际问题时常用到
处,看另一栋楼楼顶的俯角为30°,看这
BC有多高?
A
E
尽管实际问题的背景发生了变化,
C E。
主备人用案人授课时间年月日总第课时课题7.6锐角三角函数的简单应用(1)课型新授教学目标1.进一步掌握解直角三角形的方法,比较熟练的应用解直角三角形的知识解决与仰角、2.俯角有关的实际问题,培养学生把实际问题转化为数学问题的能力。
重点进一步掌握解直角三角形的方法难点进一步掌握解直角三角形的方法教法及教具自主学习,合作交流,分组讨论多媒体教学过程教学内容个案调整教师主导活动学生主体活动一.指导先学:如右图所示,斜坡AB和斜坡A1B1哪一个倾斜程度比较大?显然,斜坡A1B l的倾斜程度比较大,说明∠A′>∠A。
从图形可以看出ACBCCACB'''',即tanA l>tanA。
在修路、挖河、开渠和筑坝时,设计图纸上都要注明斜坡的倾斜程度。
新授: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=ACBC,坡度通常用l:m的形式,例如上图中的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,坡面就越陡学生回顾相关所学知识学生按照老师要求完成自学内容,有难度的可以组内交流,达成统一意见教学过程教学内容个案调整教师主导活动学生主体活动四.检测巩固:如图,一段河坝的断面为梯形ABCD,试根据图中数据,求出坡角。
和坝底宽AD。
(i=CE:ED,单位米,结果保留根号)2.如图,单摆的摆长AB为90cm,当它摆动到∠BAB'的位置时,∠BAB'=30°。
问这时摆球B'较最低点B升高了多少?五.小结反思:通过本节课的学习,你有何收获?你还存在什么疑惑?学生独立完成,有难度的可以组内交流,教师巡视,指导学生分组讨论交流,总结归纳,教师补充板书设计7.6锐角三角函数的简单应用(1)坡度的概念,坡度与坡角的关系。
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=ACBC,坡度通常用l:m的形式,坡度与坡角的关系是i=tanB,显然,坡度越大,坡角越大,坡面就越陡布置作业补充习题教学札记教学过程教学内容个案调整教师主导活动学生主体活动1、摩天轮启动多长时间后,小明离地面的高度将首次到达10m?2、小明将有多长时间连续保持在离地面20m以上的空中?三.释疑拓展:如图,东西两炮台A、B相距2000米,同时发现入侵敌舰C,炮台A测得敌舰C在它的南偏东40°的方向,炮台B测得敌舰C在它的正南方,试求敌舰与两炮台的距离(精确到l米)。
仰角俯角坡度
⑴:使学生了解仰角、俯角的概念,
复习:(1)勾股定理:
(2)锐角之间的关系:
(3)边角之间的关系
仰角、俯角
当我们进行测量时,在视线与水平线所成的角中,视线在水平线上方的角叫做仰角,在水
平线下方的角叫做俯角.
、例题
例1热气球的探测器显示,从热气球看一栋高楼顶部的仰角为30o,看这栋离楼底部的俯角为60o,热气球与高楼的水平距离为120 m.这栋高楼有多高(结果精确到0.1m)?
例22003年10月15日“神舟”5号载人航天飞船发射成功.当飞船完成变轨后,就在离地球表面350km的圆形轨道上运行.如图,当飞船运行到地球表面上P点的正上方时,从飞船上最远能直接看到的地球上的点在什么位置?这样的最远点与P点的距离是多少?(地球半径约为6 400 km,结果精确到0. 1 km)
例3如图,一艘海轮位于灯塔P的北偏东65方向,距离灯塔80海里的A处,它沿正南方向航行一段时间后,到达位于灯塔P的南偏东34方向上的B处.这时,海轮所在的B处距离灯塔P有多远?
二用三角函数有关知识解决方位角问题
坡度与坡角
坡面的铅直高度h和水平宽度l的比叫做坡度(或叫做坡比),
一般用i表示。
即i=,常写成i=1:m的形式如i=1:2.5
把坡面与水平面的夹角α叫做坡角.
结合图形思考,坡度i与坡角α之间具有什么
关系?
例4同学们,如果你是修建三峡大坝的工程师,现在有这样一个问题请你解决:如图6-33水库大坝的横断面是梯形,坝顶宽6m,坝高23m,斜坡AB的坡度i=1∶3,斜坡CD的坡度i=1∶2.5,求斜坡AB的坡面角α,坝底宽AD和斜坡AB的长(精确到0.1m)。
解直角三角形的应用——仰角俯角如图,为测量某物体AB的高度,在D点测得A点的仰角为30°,朝物体AB方向前进20米,到达点C,再次测得点A的仰角为60°,则物体AB的高度为()0米米CD为150米,且点A、D、B在同一直线上,建筑物A、B间的距离为()508000米座楼AB与CD相距50米,则楼CD的高度约为()米.(结果保留三个有效数字).(sin13°≈0.2250,cos13°≈0.9744,tan13°≈0.2309,sin52°≈0.7880,cos52°≈0.6157tan52°≈1.2799)如图,由山脚下的一点A测得山顶D的仰角是45°,从A沿倾斜角为30°的山坡前进1500米到B,再次测得山顶D的仰角为60°,则山高CD为()(((如图,为了测量河的宽度AB,测量人员在高21m的建筑物CD的顶端D处测得河岸B处的俯角为45°,测得河对岸A处的俯角为30°(A、B、C在同一条直线上),则河的宽度AB 约为_________m(精确到0.1m).(参考数据:≈1.41,,1.73)如图所示,小杨在广场上的A处正面观测一座楼房墙上的广告屏幕,测得屏幕下端D处的仰角为30°,然后他正对大楼方向前进5m到达B处,又测得该屏幕上端C处的仰角为45°.若该楼高为26.65m,小杨的眼睛离地面1.65m,广告屏幕的上端与楼房的顶端平齐.求广告屏幕上端与下端之间的距离CD是_________m(取≈1.732,结果精确到0.1m).如图,在数学活动课中,小敏为了测量校园内旗杆AB的高度,站在教学楼上的C处测得旗杆低端B的俯角为45°,测得旗杆顶端A的仰角为30°,如旗杆与教学楼的水平距离CD 为9m,则旗杆的高度是多少?(结果保留根号)如图,一只猫头鹰蹲在一棵树AC的B(点B在AC上)处,发现一只老鼠躲进短墙DF 的另一侧,猫头鹰的视线被短墙遮住,为了寻找这只老鼠,它又飞至树顶C处,已知短墙高DF=4米,短墙底部D与树的底部A的距离为2.7米,猫头鹰从C点观测F点的俯角为53°,老鼠躲藏处M(点M在DE上)距D点3米.(参考数据:sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75)(1)猫头鹰飞至C处后,能否看到这只老鼠?为什么?(2)要捕捉到这只老鼠,猫头鹰至少要飞多少米(精确到0.1米)?如图,小山顶上有一信号塔AB,山坡BC的倾角为30°,现为了测量塔高AB,测量人员选择山脚C处为一测量点,测得塔顶仰角为45°,然后顺山坡向上行走100米到达E处,再测得塔顶仰角为60°,求塔高AB(结果保留整数,≈1.73,≈1.41)。
2021-2022学年苏科版九年级数学下册《7.6用锐角三角函数解决问题》同步达标训练(附答案)1.已知海面上一艘货轮A在灯塔B的北偏东30°方向,海监船C在灯塔B的正东方向5海里处,此时海监船C发现货轮A在它的正北方向,那么海监船C与货轮A的距离是()A.10海里B.5海里C.5海里D.海里2.如图,一艘船从A处向北偏东30°的方向行驶10千米到B处,再从B处向正西方向行驶20千米到C处,这时这艘船与A的距离()A.15千米B.10千米C.10千米D.5千米3.如果小丽在楼上点A处看到楼下点B处小明的俯角是35°,那么点B处小明看点A处小丽的仰角是()A.35°B.45°C.55°D.65°4.如图,传送带和地面所成斜坡的坡度i=1:2.4,如果它把某物体从地面送到离地面10米高的地方,那么该物体所经过的路程是()A.10米B.24米C.25米D.26米5.如图,电线杆CD的高度为h,两根拉线AC与BC互相垂直(A、D、B在同一条直线上),设∠CAB=α,那么拉线BC的长度为()A.B.C.D.6.直升飞机在离地面2000米的上空测得上海东方明珠底部的俯角为30°,此时直升飞机与上海东方明珠底部之间的距离是()A.2000米B.米C.4000米D.米7.如图,下列角中为俯角的是()A.∠1B.∠2C.∠3D.∠48.如果从货船A测得小岛b在货船A的北偏东30°方向500米处,那么从小岛B看货船A 的位置,此时货船A在小岛B的()A.南偏西30°方向500米处B.南偏西60°方向500米处C.南偏西30°方向250米处D.南偏西60°方向250米处9.如图,传送带和地面所成斜坡AB的坡度为1:2,物体从地面沿着该斜坡前进了10米,那么物体离地面的高度为()A.5 米B.5米C.2米D.4米10.我们约定:如果一个四边形存在一条对角线,使得这条对角线是四边形某两边的比例中项,那么就称这个四边形为“闪亮四边形”,这条对角线为“闪亮对角线,”相关两边为“闪亮边”.例如:图1中的四边形ABCD中,AB=AC=AD,则AC2=AB•AD,所以四边形ABCD是闪亮四边形,AC是闪亮对角线,AB、AD是对应的闪亮边.如图2,已知闪亮四边形ABCD中,AC是闪亮对角线,AD、CD是对应的闪亮边,且∠ABC=90°,∠D=60°,AB=4,BC=2,那么线段AD的长为.11.一段公路路面的坡度为i=1:2.4,如果某人沿着这段公路向上行走了130米,那么此人升高了米.12.如图,一艘轮船由西向东航行,在A处测得灯塔P在北偏东60°的方向,继续向东航行40海里后到B处,测得灯塔P在北偏东30°的方向,此时轮船与灯塔之间的距离是海里.13.如图,某水库大坝的横断面是梯形ABCD,坝顶宽AD是6米,坝高4米,背水坡AB 和迎水坡CD的坡度都是1:0.5,那么坝底宽BC是米.14.如图,飞机于空中A处观测其正前方地面控制点C的俯角为30°,若飞机航向不变,继续向前飞行1000米至B处时,观测到其正前方地面控制点C的俯角为45°,那么该飞机与地面的高度是米(保留根号).15.为了测量某建筑物BE的高度(如图),小明在离建筑物15米(即DE=15米)的A处,用测角仪测得建筑物顶部B的仰角为45°,已知测角仪高AD=1.8米,则BE=米.16.如图,一辆小汽车在公路l上由东向西行驶,已知测速探头M到公路l的距离MN为9米,测得此车从点A行驶到点B所用的时间为0.6秒,并测得点A的俯角为30o,点B 的俯角为60o.那么此车从A到B的平均速度为米/秒.(结果保留三个有效数字,参考数据:≈1.732,≈1.414)17.图1是某地摩天轮的图片,图2是示意图.已知线段BC经过圆心D且垂直于地面,垂足为点C,当座舱在点A时,测得摩天轮顶端点B的仰角为15°,同时测得点C的俯角为76°,又知摩天轮的半径为10米,求摩天轮顶端B与地面的距离.(精确到1米)参考数据:sin15°≈0.26,cos15°≈0.96,tan15°≈0.27,sin76°≈0.97,cos76°≈0.24,tan76°≈4.01.18.如图1,一扇窗户打开后可以用窗钩AB将其固定,窗钩的一个端点A固定在窗户底边OE上,且与转轴底端O之间的距离为20cm,窗钩的另一个端点B可在窗框边上的滑槽OF上移动,滑槽OF的长度为17cm,AB、BO、AO构成一个三角形.当窗钩端点B与点O之间的距离是7cm的位置时(如图2),窗户打开的角∠AOB的度数为37°.(1)求钩AB的长度(精确到1cm);(2)现需要将窗户打开的角∠AOB的度数调整到45°时,求此时窗钩端点B与点O之间的距离(精确到1cm).(参考数据:sin37°≈0.6,cos37°≈0.8,tan37°≈0.75,≈1.4)19.一块显示屏斜挂在展示厅的墙面上,如图是显示屏挂在墙面MD的正侧面示意图,其中AB表示显示屏的宽,AB与墙面MD的夹角α的正切值为,在地面C处测得显示屏顶部A的仰角为45°,屏幕底部B与地面CD的距离为2米,如果C处与墙面之间的水平距离CD为3.4米,求显示屏的宽AB的长.(结果保留根号)20.水城门位于淀浦河和漕港河三叉口,是环城水系公园淀浦河梦蝶岛区域重要的标志性景观.在课外实践活动中,某校九年级数学兴趣小组决定测量该水城门的高.他们的操作方法如下:如图,先在D处测得点A的仰角为20°,再往水城门的方向前进13米至C处,测得点A的仰角为31°(点D、C、B在一直线上),求该水城门AB的高.(精确到0.1米)(参考数据:sin20°≈0.34,cos20°≈0.94,tan20°≈0.36,sin31°≈0.52,cos31°≈0.86,tan31°≈0.60)21.如图是某地下停车库入口的设计示意图,已知坡道AB的坡比i=1:2.4,AC的长为7.2米,CD的长为0.4米.按规定,车库坡道口上方需张贴限高标志,根据图中所给数据,确定该车库入口的限高数值(即点D到AB的距离).22.如图,某小区A栋楼在B栋楼的南侧,两楼高度均为90m,楼间距为MN.春分日正午,太阳光线与水平面所成的角为55.7°,A栋楼在B栋楼墙面上的影高为DM;冬至日正午,太阳光线与水平面所成的角为30°,A栋楼在B栋楼墙面上的影高为CM.已知CD =44.5m.(1)求楼间距MN;(2)若B号楼共30层,每层高均为3m,则点C位于第几层?(参考数据:tan30°≈0.58,sin55.7°≈0.83,cos55.7°≈0.56,tan55.7°≈1.47)23.如图,一座古塔AH的高为33米,AH⊥直线l,某校九年级数学兴趣小组为了测得该古塔塔刹AB的高,在直线l上选取了点D,在D处测得点A的仰角为26.6°,测得点B 的仰角为22.8°,求该古塔塔刹AB的高.(精确到0.1米)【参考数据:sin26.6°=0.45,cos26.6°=0.89,tan26.6°=0.5,sin22.8°=0.39,cos22.8°=0.92,tan22.8°=0.42】24.如图1,一辆吊车工作时的吊臂AB最长为20米,吊臂与水平线的夹角∠ABC最大为70°,旋转中心点B离地面的距离BD为2米.(1)如图2,求这辆吊车工作时点A离地面的最大距离AH(参考数据:sin70°≈0.94,cos70°≈0.34,tan70°≈2.75);(2)一天,王师傅接到紧急通知,要求将这辆吊车立即开到40千米远的某工地,因此王师傅以每小时比平时快20千米的速度匀速行驶,结果提前20分钟到达,求这次王师傅所开的吊车速度.25.在一次数学综合实践活动中,小明计划测量城门大楼的高度,在点B处测得楼顶A的仰角为22°,他正对着城楼前进21米到达C处,再登上3米高的楼台D处,并测得此时楼顶A的仰角为45°.(1)求城门大楼的高度;(2)每逢重大节日,城门大楼管理处都要在A,B之间拉上绳子,并在绳子上挂一些彩旗,请你求出A,B之间所挂彩旗的长度(结果保留整数).(参考数据:sin22°≈,cos22°≈,tan22°≈)参考答案1.解:如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°﹣30°=60°,BC=5海里,∴AC=BC•tan60°=5(海里),即海监船C与货轮A的距离是5海里,故选:B.2.解:如图,∵BC⊥AE,∴∠AEB=90°,∵∠EAB=30°,AB=10千米,∴BE=5米,AE=5千米,∴CE=BC﹣BE=20﹣5=15(千米),∴AC=(千米),故选:C.3.解:因为从点A看点B的仰角与从点B看点A的俯角互为内错角,大小相等.所以小丽在楼上点A处看到楼下点B处小明的俯角是35°,点B处小明看点A处小丽的仰角是35°.故选:A.4.解:作AB⊥CB于B,由题意得,AB=10米,∵斜坡的坡度i=1:2.4,∴=,即=,解得,BC=24,由勾股定理得,AC===26(米),故选:D.5.解:∵AC⊥BC,CD⊥AB,∴∠CAD+∠ACD=90°,∠ACD+∠BCD=90°,∴∠CAD=∠BCD,在Rt△BCD中,∵cos∠BCD=,∴BC==,故选:B.6.解:根据题意:直升飞机与上海东方明珠底部之间距离是==4000米.故选:C.7.解:根据俯角的定义,首先确定水平线,水平线以下与视线的夹角,即是俯角.故选:C.8.解:如图所示:∵小岛B在货船A的北偏东30°方向500米处,∴货船A在小岛B的南偏西30°方向500米处,故选:A.9.解:作BC⊥地面于点C,设BC=x米,∵传送带和地面所成斜坡AB的坡度为1:2,∴AC=2x米,由勾股定理得,AC2+BC2=AB2,即(2x)2+x2=102,解得,x=2,即BC=2米,故选:C.10.解,如图,作CH⊥AD于H.∵AC2=DA•DC时∵DH=CD•cos∠D,CH=CD•sin∠D,AH=AD﹣CD•cos∠D,∴AC2=AH2+CH2=(AD﹣CD•cos∠D)2+(CD•sin∠D)2=AD2+CD2﹣2AD•CD•cos∠D=AD2+CD2﹣AD•CD,∵AC2=AD•CD,∴AD2﹣2AD•CD+CD2=0,∴(AD﹣CD)2=0,∴AD=CD,∵∠D=60°,∴△ACD是等边三角形,∴AD=AC===2.故答案为:2.11.解:设此人升高了x米,∵坡比为1:2.4,∴他行走的水平宽度为2.4x米,由勾股定理得,x2+(2.4x)2=1302,解得,x=50,即他沿着垂直方向升高了50米,故答案为:50.12.解:如图所示:由题意可得,∠P AB=30°,∠DBP=30°,故∠PBE=60°,则∠P=∠P AB=30°,可得:AB=BP=40海里.故答案为:40.13.解:过点A作AE⊥BC,DF⊥BC,由题意可得:AD=EF=6m,AE=DF=4m,∵背水坡AB和迎水坡CD的坡度都是1:0.5,∴BE=FC=2m,∴BC=BE+FC+EF=6+2+2=10(m).故答案为:10.14.解:作CD⊥AB于点D.∴∠BDC=90°,∵∠DBC=45°,∴BD=CD,∵∠DAC=30°,∴tan30°====,解得CD=BD=500+500(米).答:该飞机与地面的高度是(500+500)米.故答案为:(500+500).15.解:过A作AC⊥BE于C,则AC=DE=15,根据题意:在Rt△ABC中,有BC=AC×tan45°=15,则BE=BC+CE=16.8(米),故答案为:16.8.16.解:在Rt△AMN中,AN=MN×tan∠AMN=MN×tan60°=9×=9.在Rt△BMN中,BN=MN×tan∠BMN=MN×tan30°=9×=3.∴AB=AN﹣BN=9﹣3=6.则A到B的平均速度为:==10≈17.3(米/秒).故答案为:17.3.17.解:连接AB、AD、AC,过点A作AE⊥BC于E,则∠AEB=∠AEC=90°,由题意得:点A、B在圆D上,∴DB=DA,在Rt△ABE中,∠BAE=15°,∴∠DBA=∠DAB=75°,∠DAE=60°,∵DA=10米,∴AE=5(米),∴BE=AE×tan15°≈5×0.27=1.35(米),∵∠EAC=76°,∴CE=AE×tan76°≈5×4.01=20.05(米),∴BC=BE+CE=1.35+20.05≈21(米),答:摩天轮顶端B与地面的距离约为21米.18.解:(1)如图2,过点A作AH⊥OF于H,∵sin O==0.6,∴AH=20×0.6=12(cm),∴OH===16(cm),∴BH=16﹣7=9(cm),∴AB===15(cm);(2)∵∠AOB=45°,AH⊥OF,∴AH=OH=10(cm),∴BH===5(cm),∴OB=OH﹣BH=14﹣5=9(cm),答:时窗钩端点B与点O之间的距离为9cm.19.解:过A作AP⊥DM于P,AH⊥CD于H,过B作BN⊥AH于N,∵tan∠ABM=,∴设AP=BN=2x,AN=PB=5x,∵BD=2,CD=3.4,∴HN=2,CH=3.4﹣2x,∴AH=5x+2,∵∠ACD=45°,∴AH=CH,∴3.4﹣2x=5x+2,解得:x=0.2,∴PB=1,AP=0.4,∴AB===(米),答:显示屏的宽AB的长为米.20.解:由题意得,∠ABD=90°,∠D=20°,∠ACB=31°,CD=13,在Rt△ABD中,∵tan∠D=,∴BD==,在Rt△ABC中,∵tan∠ACB=,∴BC==,∵CD=BD﹣BC,∴13=,解得AB≈11.7米.答:水城门AB的高为11.7米.21.解:如图,延长CD交AB于E,∵i=1:2.4,∴,∴,∵AC=7.2,∴CE=3,∵CD=0.4,∴DE=2.6,过点D作DH⊥AB于H,∴∠EDH=∠CAB,∵,∴,,答:该车库入口的限高数值为2.4米.22.解:(1)过点P作PE∥MN,交B栋楼与点E,则四边形PEMN为矩形.∴EP=MN由题意知:∠EPD=55.7°∠EPC=30°.在Rt△ECP中,EC=tan∠EPC×EP=tan30°×EP=EP≈0.58EP,在Rt△EDP中,ED=tan∠EPD×EP=tan55.7°×EP≈1.47EP,∵CD=ED﹣EC,∴1.47EP﹣0.58EP=44.5∴EP=MN=50(m)答:楼间距MN为50m.(2)∵EC=0.58EP=0.58×50=29(m)∴CM=90﹣29=61(m)∵61÷3≈20.3≈21(层)答:点C位于第21层.23.解:∵AH⊥直线l,∴∠AHD=90°,在Rt△ADH中,tan∠ADH=,∴DH==,在Rt△BDH中,tan∠BDH=,∴DH==,∴=,解得:AB≈5.3m,答:该古塔塔刹AB的高为5.3m.24.解:(1)根据题意,得AB=20,∠ABC=70°,CH=BD=2,在Rt△ACB中,∵∠ACB=90°,∴AC=AB•sin70°=20×0.94=18.8,∴AH=20.8.答:这辆吊车工作时点A离地面的最大距离AH为20.8米;(2)设这次王师傅所开的吊车的速度为每小时x千米,由题意,得,解得,x1=60,x2=﹣40,经检验:x1=60,x2=﹣40都是原方程的解,但x2=﹣40符合题意,舍去,答:这次王师傅所开的吊车的速度为每小时60千米.25.解:(1)作AF⊥BC交BC于点F,交DE于点E,如右图所示,由题意可得,CD=EF=3米,∠B=22°,∠ADE=45°,BC=21米,DE=CF,∵∠AED=∠AFB=90°,∴∠DAE=45°,∴∠DAE=∠ADE,∴AE=DE,设AF=a米,则AE=(a﹣3)米,∵tan∠B=,∴tan22°=,即,解得,a=12,答:城门大楼的高度是12米;(2)∵∠B=22°,AF=12米,sin∠B=,∴sin22°=,∴AB=32,即A,B之间所挂彩旗的长度是32米.。