1.方向角:从指定方向线到目标方向线所成的小于90°的水平角叫方向角．
2.仰角:视线在水平线以上时,在视线所在的垂直平面内,视线与水平线所成的角叫做仰角.
3.俯角:在竖直面内的水平线与向下递降线段之间的角度(朝下看时,视线与水平面夹角为俯角)
例1.要测量河对岸两个建筑物A、B之间的距离，
选取相距 3 km的C、D两点，并测得
∠ACB＝75°，∠BCD＝45°，∠ADC＝30°，
∠ADB＝45°，求A、B之间的距离．
例2.如图所示，海中小岛A周围38n mile内有
暗礁，一船正向南航行，在B处测得小岛A在船
的南偏东30°，航行30n mile后，在C处测得
小岛在船的南偏东45°，如果此船不改变航向，
继续向南航行，有无触礁的危险？
例3.某观测站C在城A的南偏西20°的方向，由城A出发的一条公路，走向是南偏东40°，在C处测得公路上B处有一人，距C为31km，正沿公路向A城走去，走了20km后到达D处，此时CD间的距离为21km，问：这人还要走多少千米才能到达A城？。
正弦定理和余弦定理在三角学及相关领域中具有广泛的应用，通过这两个定理，我们可以解决许多与三角形相关的问题。
以下是关于正弦定理和余弦定理的应用的详细探讨。
一、正弦定理的应用正弦定理是三角学中的一个基本定理，它表达了三角形中任意一边与其对应的角的正弦值之间的关系。
正弦定理在实际应用中具有广泛的用途，以下是几个具体的应用示例：1. 航海与测量：在航海和大地测量中，正弦定理被用来计算地球上两点之间的距离。
由于地球表面可以近似为一个球体，因此可以通过测量两点的纬度和经度，利用正弦定理计算出两点之间的实际距离。
2. 电气工程：在电气工程中，正弦定理被用来分析交流电路中的电压、电流和电阻之间的关系。
通过正弦定理，我们可以推导出各种电气元件（如电阻、电容和电感）的等效电路模型，从而简化电路分析。
3. 通信与信号处理：在通信和信号处理领域，正弦定理被用来分析信号的频谱特性和传输特性。
通过正弦定理，我们可以将复杂的信号分解为一系列正弦波的组合，从而更容易地理解和处理信号。
二、余弦定理的应用余弦定理是另一个重要的三角定理，它表达了三角形中任意一边的平方等于其他两边平方之和减去这两边夹角的余弦值乘以这两边乘积的2倍。
余弦定理同样具有广泛的应用，以下是几个具体的应用示例：1. 几何学：在几何学中，余弦定理被用来解决与三角形边长和角度相关的问题。
例如，在已知三角形的两边及其夹角时，我们可以利用余弦定理求出第三边的长度。
此外，余弦定理还可以用于判断三角形的形状（如锐角三角形、直角三角形或钝角三角形）以及求解三角形的内角。
2. 物理学：在力学中，余弦定理被用来求解连接杆件的长度和角度问题。
例如，在机器人学和机械设计中，我们需要确定各个杆件之间的相对位置和角度，以便实现预期的运动轨迹。
余弦定理可以帮助我们解决这个问题。
此外，余弦定理还在许多其他领域中得到应用，如航空航天、土木工程、计算机图形学等。
在这些领域中，余弦定理通常被用来求解与空间几何和三维变换相关的问题。
正余弦定理在实际生活中的应用正、余弦定理在测量、航海、物理、几何、天体运行等方面的应用十分广泛，解这类应用题需要我们吃透题意，对专业名词、术语要能正确理解，能将实际问题归结为数学问题.求解此类问题的大概步骤为：（1）准确理解题意，分清已知与所求，准确理解应用题中的有关名称、术语，如仰角、俯角、视角、象限角、方位角等； （2）根据题意画出图形；（3）将要求解的问题归结到一个或几个三角形中，通过合理运用正弦定理、余弦定理等有关知识建立数学模型，然后正确求解，演算过程要简练，计算要准确，最后作答.1.测量中正、余弦定理的应用例1 某观测站C 在目标A 南偏西25︒方向，从A 出发有一条南偏东35︒走向的公路，在C 处测得公路上与C 相距31千米的B 处有一人正沿此公路向A 走去，走20千米到达D ，此时测得CD 距离为21千米，求此人所在D 处距A 还有多少千米？ 分析：根据已知作出示意图，分析已知及所求，解CBD ∆，求角B .再解ABC ∆，求出AC ，再求出AB ，从而求出AD （即为所求）.解：由图知，60CAD ∠=︒.22222231202123cos 22312031BD BC CD B BC BD +-+-===⋅⨯⨯，sin B =. 在ABC ∆中，sin 24sin BC B AC A ⋅==.由余弦定理，得2222cos BC AC AB AC AB A =+-⋅⋅. 即2223124224cos60AB AB =+-⋅⋅⋅︒.整理，得2243850AB AB --=，解得35AB =或11AB =-（舍）. 故15AD AB BD =-=（千米）.答：此人所在D 处距A 还有15千米.评注：正、余弦定理的应用中，示意图起着关键的作用，“形”可为“数”指引方向，因此，只有正确作出示意图，方能合理应用正、余弦定理.2.航海中正、余弦定理的应用例2 在海岸A 处，发现北偏东45︒方向，距A 1海里的B 处有一艘走私船，在A 处北偏西75︒方向，距A 为2海里的C 处的缉私船奉命以/小时A C D 312120 35︒25︒ 东 北的速度追截走私船.此时走私船正以10海里/小时的速度从B 处向北偏东30︒方向逃窜，问缉私船沿什么方向能最快追上走私船，并求出所需要的时间？ 分析：注意到最快追上走私船，且两船所用时间相等，可画出示意图，需求CD 的方位角及由C 到D 所需的航行时间.解：设缉私船追上走私船所需时间为t 小时，则有CD =，10BD t =.在ABC △中，∵1AB =，2AC =，4575120BAC ∠=︒+︒=︒，根据余弦定理可得BC ==根据正弦定理可得2sin120sin 2AC ABC BC ︒∠===. ∴45ABC ∠=︒，易知CB 方向与正北方向垂直，从而9030120CBD ∠=︒+︒=︒. 在BCD △中，根据正弦定理可得：sin 1sin 2BD CBD BCD CD ∠∠===，∴30BCD =︒△，30BDC ∠=︒，∴BD BC ==则有10t =0.24510t ==小时14.7=分钟. 所以缉私船沿北偏东060方向，需14.7分钟才能追上走私船.评注：认真分析问题的构成，三角形中边角关系的分析，可为解题的方向提供依据.明确方位角是应用的前提，此题边角关系较复杂要注意正余弦定理的联用.3.航测中正、余弦定理的应用例3 飞机的航线和山顶在同一个铅直平面内，已知飞机的高度为海拔20250m ，速度为180km/h ，飞行员先看到山顶的俯角为'1830︒，经过120秒后又看到山顶的俯角为81︒，求山顶的海拔高度（精确到1m ）.分析：首先根据题意画出图形，如图，这样可在ABM ∆和Rt BMD ∆中解出山顶到航线的距离，然后再根据航线的海拔高度求得山顶的海拔高度.解：设飞行员的两次观测点依次为A 和B ，山顶为M ，山顶到直线的距离为MD .如图，在ABM △中，由已知，得1830'A ∠=︒，99ABM ∠=︒，6230'AMB ∠=︒.又12018066060AB =⨯=⨯（km ）, A B DM 45︒75︒ 30︒ ACDB根据正弦定理，可得6sin1830'sin 6230'BM ︒=︒，进而求得6sin1830'sin81sin 6230'MD ︒︒=︒，∴2120MD ≈（m ）,可得山顶的海拔高度为20250212018130-=（m ）.评注：解题中要认真分析与问题有关的三角形，正确运用正、余弦定理有序地解相关的三角形，从而得到问题的答案.4.炮兵观测中正、余弦定理的应用例4 我炮兵阵地位于地面A 处，两观察所分别位于地面点C 和D 处，已知6000CD =米，45ACD ∠=︒，75ADC ∠=︒，目标出现于地面点B 处时，测得30BCD ∠=︒，15BDC ∠=︒（如图），求炮兵阵地到目标的距离（结果保留根号）. 分析：根据题意画出图形，如图，题中的四点A 、B 、C 、D 可构成四个三角形.要求AB 的长，由于751590ADB ∠=︒+︒=︒，只需知道AD 和BD 的长，这样可选择在ACD ∆和BCD ∆中应用定理求解.解：在ACD △中，18060CAD ACD ADC ∠=︒-∠-∠=︒， 6000CD =，45ACD ∠=︒，根据正弦定理有sin 45sin 60CD AD ︒==︒， 同理，在BCD △中，180135CBD BCD BDC ∠=︒-∠-∠=︒，6000CD =，30BCD ∠=︒，根据正弦定理有sin 30sin1352CD BD CD ︒==︒. 又在ABD ∆中，90ADB ADC BDC ∠=∠+∠=︒，根据勾股定理有：AB ====所以炮兵阵地到目标的距离为米.评注：应用正、余弦定理求解问题时，要将实际问题转化为数学问题，而此类问题又可归结为解斜三角形问题，因此，解题的关键是正确寻求边、角关系，方能正确求解.5.下料中正余弦定理的应用例5 已知扇形铁板的半径为R ，圆心角为60︒，要从中截取一个面积最大的矩形，应怎样划线？分析：要使截取矩形面积最大，必须使矩形的四个顶点都在扇形的边界上，即为扇形的内接矩形，如图所示.30︒ 45︒ 75︒AC D 15︒解：在图（1）中,在AB 上取一点P ，过P 作PN OA ⊥于N ，过P 作PQ PN ⊥交OB 于Q ，再过Q 作QM OA ⊥于M .设AOP x ∠=，sin PN R x =.在POQ △中，由正弦定理，得sin(18060)sin(60)OP PQx =︒-︒︒-.∴sin(60)PQ R x =︒-.于是[]22sin sin(60)cos(260)cos 60S PN PQ R x x R x =⋅=⋅︒-=-︒-︒221(1)2≤-=. 当cos(260)1x -︒=即30x =︒时，S2. 在图（2）中，取AB 中点C ，连结OC ，在AB 上取一点P ，过P 作//PQ OC交OB 于Q ，过P 作PN PQ ⊥交AB 于N ，过Q 作QM PQ ⊥交CA 于M ，连结MN 得矩形MNPQ ，设POC x ∠=，则sin PD R x =.在POQ △中，由正弦定理得：sin(18030)sin(30)R Rx =︒-︒︒-，∴2sin(30)PQ R x =︒-.∴[]2224sin sin(30)2cos(230)cos30S PD PQ R x x R x =⋅=⋅︒-=-︒-︒222(1cos30)(2R R ≤-︒=（当15x =︒时取“=”）.∴当15x =︒时，S取得最大值2(2R .∵22(26R R >， ∴作30AOP ∠=︒，按图（1）划线所截得的矩形面积最大.评注：此题属于探索性问题，需要我们自己寻求参数，建立目标函数，这需要有扎实的基本功，在平时学习中要有意识训练这方面的能力.综上，通过对以上例题的分析，要能正确解答实际问题需：（1）准确理解有关问题的陈述材料和应用的背景；（2）能够综合地，灵活地应用所学知识去分析和解决带有实际意义的与生产、生活、科学实验相结合的数学问题.ABQ POxMN （1）ABQPOxMNED（2）。
