人教版九年级下册数学28.2.2 利用仰俯角解直角三角形教案与反思
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典案一教学设计课题第1课时仰角、俯角与解直角三角形授课人教学目标知识技能理解仰角、俯角的概念,并能通过作高构造直角三角形进而解直角三角形.数学思考结合实际问题,弄清仰角、俯角的概念,通过解直角三角形,获得解决物体的高、宽等一些测量经验.问题解决要求学生善于将某些实际问题中的数量关系,归结为直角三角形中元素之间的关系,通过解直角三角形解决实际问题.情感态度运用数形结合思想,把实际问题转化为数学问题,培养学生的自主探究精神,并提高合作交流的能力,培养学数学用数学的思想.教学重点利用俯角、仰角计算物体的高和宽等.教学难点把实际问题转化为数学模型.授课类型新授课课时教具多媒体教学活动教学步骤师生活动设计意图回顾1.解直角三角形的主要依据是什么?2.解直角三角形主要有哪两种类型?1.两锐角的关系、三边之间的关系、边角之间的关系.2.(1)已知两条边;(2)已知一条边和一个锐角.回顾以前所学内容,为本节课的教学内容做好准备.活动一:创设情境导入新课【课堂引入】2012年6月18日,“神舟”九号载人航天飞船与“天宫”一号目标飞行器成功实现交会对接.“神舟”九号与“天宫”一号的组合体在离地球表面343 k m的圆形轨道上运行,如图28-2-37,当组合体运行到地球表面点P的正上方时,从中能直接看到的地球表面最远的点在什么位置?最远点与点P的距离是多少(地球半径约为6400 k m, π取3.142,结果取整数)?图28-2-37通过实际问题,激发学生的学习兴趣,把实际问题转化为数学问题,通过求解,初步体会解直角三角形的内涵,引入课题.活动二:实践探究交流新知1.解决问题:师生活动:教师引导学生分析问题,将实际问题转化为数学问题,并画出示意图.分析问题:从组合体中能直接看到的地球表面最远点,是视线与地球相切时的切点.如图28-2-38,本例可以抽象为以地球中心为圆心、地球半径为半径的⊙O的有关问题:其中点F是组合体的位置,FQ是⊙O的切线,切点Q是从组合体中观测地球时的最远点,PQ︵的长就是地球表面上P,Q两点间的距离.为计算PQ︵的长需先求出∠POQ(即α)的度数.2.仰角、俯角的应用:例题:热气球的探测器显示,从热气球看一栋楼顶部的仰角为30°,看这栋楼底部的俯角为60°,热气球与楼的水平距离为120 m.这栋楼有多高(结果取整数)?仰角与俯角:在视线与水平线所成的角中,视线在水平线上方的是仰角,视线在水平线下方的是俯角.如图28-2-38,仰角α=30°,俯角β=60°. 图28-2-38在Rt△ABD中,α=30°,AD=120,所以可以利用解直角三角形的知识求出BD;类似地,可以求出CD,进而求出BC的长度.设置的实际问题都是从现实生活中提取出来而又高于现实的,既丰富了学生的知识,使他们更有兴趣学习,又让学生进一步经历用三角函数解决实际问题的过程,提高学生运用所学知识解决实际问题的能力.活动三:开放训练体现应用【应用举例】例1如图28-2-39,小明想测量河对岸的一幢高楼AB的高度,在河边C处测得楼顶A的仰角是60°,在距C处60米的E处有幢楼房,小明从该楼房距离地面20米的D处测得高楼顶端A的仰角是30°(点B,C,E在同一直线上,且AB,DE均与地面BE垂直),求楼AB的高度. 图28-2-39分析:过点D作DF⊥AB于点F.设AB的高度为x米,则AF=(x-20)米.在Rt△ABC和Rt△ADF中分别求出BC和DF的长度,然后根据CE=BE-BC,代入数值求出x的值.例1主要考查了解直角三角形的应用,解答本题的关键是根据仰角构造直角三角形,培养学生解决实际问题的能力.【拓展提升】例2如图28-2-40,为了测量顶部不能达到的建筑物AB的高度,现在地平面上取一点C,用测量仪测得点A的仰角为45°,再向前进20米取一点D,使点D在BC的延长线上,此时测得点A的仰角为30°.已知测量仪的高为1.5米,求建筑物AB的高度. 图28-2-40(10 3+11.5)米例2主要是通过两次解直角三角形建立一元一次方程,通过解方程,求出相应的线段,从而解决求建筑物高的问题.【学习目标】1.知识技能(1)进一步掌握解直角三角形的方法;(2)比较熟练地应用解直角三角形的知识解决与仰角、俯角有关的实际问题.2.解决问题(1)通过学习懂得仰角、俯角的意义,学会把实际问题转化为数学模型,发展学生的抽象思维能力;(2)在研究有关仰角、俯角的问题的过程中,发展学生的合情推理能力,体会数形结合的思想.3.数学思考通过解决与仰角、俯角有关的实际问题,发展学生的应用意识.4.情感态度(1)在研究有关仰角、俯角的实际问题的过程中,渗透数学来源于实践又反过来作用于实践的观点,培养生活中应用数学的意识;(2)通过一系列探究活动,培养与他人合作、交流的意识和探究精神.【学习重难点】1.重点:(1)能够灵活应用边与边、角与角、边与角的关系解直角三角形;(2)能将某些与仰角、俯角有关的实际问题中的数量关系,归结为直角三角形元素之间的关系,从而利用所学知识解决实际问题.2.难点:(1)把实际问题转化为数学问题的能力的培养;(2)灵活应用解直角三角形的知识及仰角、俯角等知识解决实际问题.课前延伸【知识梳理】1.解直角三角形是指:__由直角三角形中的已知元素,求出其余未知元素的过程__.2.解直角三角形主要依据什么?课内探究一、课堂探究1(问题探究,自主学习)如图28-2-44,为了测量旗杆的高度AB,在离旗杆33米的C处,用高1.20米的测角仪CD测得旗杆顶端B的仰角α=30°,求旗杆AB的高(精确到0.1米).图28-2-44二、课堂探究2(分组讨论,合作探究)例1如图28-2-45,热气球的探测器显示,从热气球看一栋高楼顶部的仰角为30°,看这栋高楼底部的俯角为60°,热气球与高楼的水平距离为120 m,这栋高楼有多高?图28-2-45 图28-2-46例2如图28-2-46, 在上海的黄浦江东岸,矗立着亚洲第一的电视塔“东方明珠”,某校学生在黄浦江西岸B处,测得塔尖D的仰角为45°,后退340 m到点A测得塔尖D的仰角为30°.设塔底C与A,B在同一直线上,试求该塔的高度(结果保留根号).三、反馈训练1.从1.5 m高的测量仪上,测得某建筑物顶端的仰角为30°,测量仪距建筑物60 m,则该建筑物的高大约为( B )A.34.65 m B.36.14 m C.28.28 m D.29.78 m2.如图28-2-47,某海岛上的观察所A发现海上某船只B并测得其俯角a=30°.已知观察所A的标高(当水位为0 m时的高度)为42 .64 m,当时水位为+2 .14 m,求观察所A 到船只B的水平距离BC=________(精确到1 m).图28-2-473.在山顶上D处有一铁塔,在塔顶B处测得地面上一点A的俯角α=60°,在塔底D 测得点A的俯角β=45°.已知塔高BD=30米,求山高CD(结果保留根号).图28-2-48课后提升如图28-2-49,测量楼房AC的楼顶上的电视天线AE的高度,在地面上一点B处测得楼顶A的仰角为30°,前进15米到点D,测得天线顶端E的仰角为60°.已知楼高AC 为15米,求天线AE的高度.图28-2-49。
28.2.2 应用举例第2课时利用仰俯角解直角三角形1.使学生掌握仰角、俯角的意义,并学会正确地判断;(重点)2.初步掌握将实际问题转化为解直角三角形问题的能力.(难点)一、情境导入在实际生活中,解直角三角形有着广泛的应用,例如我们通常遇到的视线、水平线、铅垂线就构成了直角三角形.当我们测量时,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.今天我们就学习和仰角、俯角有关的应用性问题.二、合作探究探究点:利用仰(俯)角解决实际问题【类型一】利用仰角求高度星期天,身高均为1.6米的小红、小涛来到一个公园,用他们所学的知识测算一座塔的高度.如图,小红站在A处测得她看塔顶C的仰角α为45°,小涛站在B处测得塔顶C的仰角β为30°,他们又测出A、B两点的距离为41.5m,假设他们的眼睛离头顶都是10cm,求塔高(结果保留根号).解析:设塔高为x m,利用锐角三角函数关系得出PM的长,再利用CPPN=tan30°,求出x的值即可.解:设塔底面中心为O,塔高x m,MN∥AB与塔中轴线相交于点P,得到△CPM、△CPN 是直角三角形,则x-(1.6-0.1)PM=tan45°,∵tan45°=1,∴PM=CP=x-1.5.在Rt△CPN 中,CPPN=tan30°,即x-1.5x-1.5+41.5=33,解得x=833+894.答:塔高为833+894m.方法总结:解决此类问题要了解角与角之间的关系,找到与已知和未知相关联的直角三角形.当图形中没有直角三角形时,要通过作高或垂线构造直角三角形.变式训练:见《学练优》本课时练习“课堂达标训练”第7题【类型二】利用俯角求高度如图,在两建筑物之间有一旗杆EG,高15米,从A点经过旗杆顶部E点恰好看到矮建筑物的墙角C点,且俯角α为60°,又从A点测得D点的俯角β为30°.若旗杆底部G点为BC的中点,求矮建筑物的高CD.解析:根据点G是BC的中点,可判断EG是△ABC的中位线,求出AB.在Rt△ABC和Rt△AFD中,利用特殊角的三角函数值分别求出BC、DF,继而可求出CD的长度.解:过点D作DF⊥AF于点F,∵点G是BC的中点,EG∥AB,∴EG是△ABC的中位线,∴AB=2EG=30m.在Rt△ABC中,∵∠CAB=30°,∴BC=AB tan∠BAC=30×33=103m.在Rt△AFD中,∵AF=BC=103m,∴FD=AF·tanβ=103×33=10m,∴CD=AB-FD=30-10=20m.答:矮建筑物的高为20m.方法总结:本题考查了利用俯角求高度,解答本题的关键是构造直角三角形,利用三角函数的知识求解相关线段的长度.变式训练:见《学练优》本课时练习“课堂达标训练”第6题【类型三】利用俯角求不可到达的两点之间的距离如图,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约是多少m(精确到0.1m,参考数据:2≈1.41,3≈1.73)?解析:在Rt△ACD中,根据已知条件求出AC的值,再在Rt△BCD中,根据∠EDB=45°,求出BC=CD=21m,最后根据AB=AC-BC,代值计算即可.解:∵在Rt△ACD中,CD=21m,∠DAC=30°,∴AC=CDtan30°=2133=213m.∵在Rt△BCD中,∠EDB=45°,∴∠DBC=45°,∴BC=CD=21m,∴AB=AC-BC=213-21≈15.3(m).则河的宽度AB约是15.3m.方法总结:解决此类问题要了解角之间的关系,找到与已知和未知相关联的直角三角形,把实际问题化归为直角三角形中边角关系问题加以解决.变式训练:见《学练优》本课时练习“课后巩固提升”第3题【类型四】仰角和俯角的综合某数学兴趣小组的同学在一次数学活动中,为了测量某建筑物AB的高,他们来到与建筑物AB在同一平地且相距12m的建筑物CD上的C处观察,测得此建筑物顶部A 的仰角为30°、底部B的俯角为45°.求建筑物AB的高(精确到1m,可供选用的数据:2≈1.4,3≈1.7).解析:过点C作AB的垂线CE,垂足为E,根据题意可得出四边形CDBE是正方形,再由BD=12m可知BE=CE=12m,由AE=CE·tan30°得出AE的长,进而可得出结论.解:过点C作AB的垂线,垂足为E,∵CD⊥BD,AB⊥BD,∠ECB=45°,∴四边形CDBE是正方形.∵BD=12m,∴BE=CE=12m,∴AE=CE·tan30°=12×33=43(m),∴AB=43+12≈19(m).答:建筑物AB的高为19m.方法总结:本题考查的是解直角三角形的应用中仰角、俯角问题,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形是解答此题的关键.变式训练:见《学练优》本课时练习“课后巩固提升”第7题三、板书设计1.仰角和俯角的概念;2.利用仰角和俯角求高度;3.利用仰角和俯角求不可到达两点之间的距离;4.仰角和俯角的综合.备课时尽可能站在学生的角度上思考问题,设计好教学过程中的每一个细节.上课前多揣摩,让学生更多地参与到课堂的教学过程中,让学生体验思考的过程,体验成功的喜悦和失败的挫折,舍得把课堂让给学生,让学生做课堂这个小小舞台的主角.使课堂更加鲜活,充满人性魅力,下课后多反思,做好反馈工作,不断总结得失,不断进步.只有这样,才能真正提高课堂教学效率.。
课题:28.2.2解直角三角形的应用1(仰角和俯角)课型:新授课 班级:9.7教学目标知识与技能:能根据解直角三角形的知识解决与仰角、俯角有关的实际问题,逐步培养学生分析问题、解决问题的能力.过程与方法:借助辅助线把实际问题转化为解直角三角形的问题,渗透转化思想和数形结合的思想.情感态度与价值观:在探索过程中,发展学生的探究意识和合作交流的习惯. 学情分析解直角三角形的应用1的主要内容是利用解直角三角形的基本理论知识去解决生活中与仰角和俯角有关的简单实际问题.学生已经学习了"锐角三角函数、解直角三角形的条件、方法,已具备了一定的几何识图及计算能力,也掌握了一定的数学思想方法和数学活动经验。
但是把一些实际问题转化为解直角三角形的数学问题,对学生分析问题的能力要求较高,而我所任教班级的学生在这方面的能力有所欠缺,所以这会使学生学习感到困难,因此在教学中我以例题为主,进行了层层递进的变式训练,引导学生学会分析问题,获得解决实际问题的一般策略。
教学重点:根据解直角三角形的知识解决与仰角、俯角有关的实际问题教学难点:将某些实际问题中的数量关系归结为直角三角形中元素之间的关系,从而解决问题.教学流程一、复习回顾:直角三角形ABC 中,∠C=90°,a 、b 、c 、∠A 、∠B 这五个元素间有哪些等量关系呢? (1) 三边之间关系:(2) 锐角之间关系:(3) 边角之间关系:设计意图:引导学生回顾直角三角形中五个元素的关系, 为学生利用解直角三角解决实际问题为做好铺垫。
说明:此环节用PPT 课件显示,省时、高效,知识的内在联系一目了然。
AC B a c b二、新知探究(一)仰角、俯角的概念介绍在进行测量时,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.设计意图:结合动画图例,让学生直观地理解仰 角和俯角概念,为例题分析解除知识障碍。
(二)典型例题剖析例题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30°,看这栋高楼底部的俯角为60°,热气球与高楼的水平距离为120m ,这栋高楼有多高?解法一:(作A D ⊥BC 于D ,在Rt △ABD 和RtACD 中,分别利用tan ∠BAD 和tan ∠CAD 求出BD 和 D和CD ,再求和即可。
(教案2)28.2解直角三角形第一篇:(教案2)28.2解直角三角形课题28.2解直角三角形一、教学目标1、使学生会把实际问题转化为解直角三角形问题,从而会把实际问题转化为数学问题来解决.2、逐步培养学生分析问题、解决问题的能力.3、渗透数学来源于实践又反过来作用于实践的观点,培养学生用数学的意识二、教学重点、难点重点:要求学生善于将某些实际问题中的数量关系,归结为直角三角形元素之间的关系,从而利用所学知识把实际问题解决.难点:实际问题转化成数学模型三、教学过程(一)复习引入1.直角三角形中除直角外五个元素之间具有什么关系?请学生口答.2、在中Rt△ABC中已知a=12 ,c=13 求角B应该用哪个关系?请计算出来。
(二)实践探索要想使人安全地攀上斜靠在墙面上的梯子的顶端.梯子与地面所成的角,(如图).现有一个长6m的梯子,问:(1)使用这个梯子最高可以安全攀上多高的墙(精确到0.1 m)(2)当梯子底端距离墙面2.4 m时,梯子与地面所成的角能够安全使用这个梯子引导学生先把实际问题转化成数学模型然后分析提出的问题是数学模型中的什么量在这个数学模型中可用学到的什么知识来求未知量?几分钟后,让一个完成较好的同学示范。
(三)教学互动例3 2003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)分析:从飞船上能最远直接看到的地球上的点,应是视线与地球相切时的切点.如图,⊙O表示地球,点F 是飞船的位置,FQ是⊙O的切线,切点Q是从飞船观测地球时的最远点.弧PQ的长就是地面上P, Q两点间的距离.为计算弧PQ的长需先求出(即)等于多少(精确到1o)这时人是否一般要满足 1解:在上图中,FQ是⊙O的切线,是直角三角形,弧PQ的长为由此可知,当飞船在p点正上方时,从飞船观测地球时的最远点距离 P点约2 009.6 km.(四)巩固再现练习1,习题 1四、布置作业习题 2,3第二篇:28.2.1解直角三角形教案28.2.1解直角三角形西湖中学黄勇一、内容和内容解析1、内容:解直角三角形的意义,直角三角形的解法。
部审人教版九年级数学下册教学设计28.2.2 第2课时《利用仰俯角解直角三角形》一. 教材分析人教版九年级数学下册第28.2.2节《利用仰俯角解直角三角形》是直角三角形相关知识的一部分。
这部分内容主要让学生了解并掌握仰俯角的概念,学会利用仰俯角解直角三角形的方法。
教材通过实例引入仰俯角的概念,然后引导学生通过观察、思考、探究,掌握利用仰俯角解直角三角形的方法。
教材内容丰富,既有理论知识,也有实践操作,能够激发学生的学习兴趣,培养学生的动手能力和解决问题的能力。
二. 学情分析九年级的学生已经掌握了直角三角形的相关知识,对解直角三角形有一定的了解。
但是,对于仰俯角的概念和利用仰俯角解直角三角形的方法可能还不够熟悉。
因此,在教学过程中,我需要引导学生通过观察、思考、探究,让他们在实践中掌握这部分知识。
同时,学生已经具备了一定的数学思维能力和解决问题的能力,可以通过引导和启发,让他们自主发现和总结利用仰俯角解直角三角形的方法。
三. 教学目标1.让学生了解并掌握仰俯角的概念。
2.引导学生通过观察、思考、探究,掌握利用仰俯角解直角三角形的方法。
3.培养学生的动手能力和解决问题的能力。
四. 教学重难点1.仰俯角的概念。
2.利用仰俯角解直角三角形的方法。
五. 教学方法1.引导法:通过问题引导,让学生思考和探究,激发学生的学习兴趣。
2.实践法:让学生动手操作,通过实际操作加深对知识的理解和掌握。
3.总结法:引导学生自主发现和总结,培养学生的数学思维能力。
六. 教学准备1.准备相关的教学材料,如PPT、黑板、粉笔等。
2.准备一些实际的例子,以便引导学生观察和思考。
七. 教学过程1.导入(5分钟)通过一个实际问题引入本节课的主题,让学生思考如何利用仰俯角解直角三角形。
例如,可以提出一个关于建筑物高度的问题,让学生思考如何通过测量角度来求解建筑物的高度。
2.呈现(10分钟)讲解仰俯角的概念,并通过实例展示仰俯角的含义和作用。
的邻边的对边A A ∠∠ 28.2.2 应用举例第2课时 利用仰俯角解直角三角形【学习目标】⑴ 使学生了解仰角、俯角的概念,使学生根据直角三角形的知识解决实际问题.⑵ 逐步培养学生分析问题、解决问题的能力.⑶ 渗透数学来源于实践又反过来作用于实践的观点,培养学生用数学的意识【学习重点】将某些实际问题中的数量关系,归结为直角三角形元素之间的关系,从而利用所学知识把实际问题解决.【学习难点】实际问题转化成数学模型【导学过程】一、自学提纲:1.解直角三角形指什么?2.解直角三角形主要依据什么?(1)勾股定理:(2)锐角之间的关系:(3)边角之间的关系:tanA=二、合作交流: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.斜边的邻边A A ∠=cos 斜边的对边A A ∠=sin三、教师点拨:例3 2003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4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)?四、学生展示:一、课本76页练习第1 、2题五、课堂小结:六、作业设置:课本第78页习题28.2复习巩固第3、4题七、自我反思:本节课我的收获:。
28.2解直角三角形及其应用28.2.1解直角三角形(第1课时)教学目标一、基本目标【知识与技能】1.了解什么叫解直角三角形.2.掌握解直角三角形的根据.3.能由已知条件解直角三角形.【过程与方法】在探索解直角三角形的过程中,渗透数形结合思想.【情感态度与价值观】在探究活动中,培养学生的合作交流意识,让学生在学习中感受成功的喜悦,增强学习数学的信心.二、重难点目标【教学重点】解直角三角形的方法.【教学难点】会将求非直角三角形中的边角问题转化为解直角三角形问题.教学过程环节1自学提纲,生成问题【5 min阅读】阅读教材P72~P73的内容,完成下面练习.【3 min反馈】1.任何一个三角形都有六个元素,三条边、三个角,在直角三角形中,已知有一个角是直角,我们把利用已知的元素求出未知元素的过程,叫做解直角三角形.2.在△ABC中,∠C为直角,∠A、∠B、∠C所对的边分别为a、b、c.(1)两锐角互余,即∠A+∠B=90°;(2)三边满足勾股定理,即a2+b2=c2;(3)边与角关系sin A=cos B=ac,cos A=sin B=bc,tan A=ab,tan B=ba.3.Rt△ABC中,若∠C=90°,sin A=45,AB=10,那么BC=8,tan B=34.环节2合作探究,解决问题活动1小组讨论(师生互学)【例1】见教材P73例1.【例2】见教材P73例2.活动2巩固练习(学生独学)1.在△ABC中,a、b、c分别是∠A、∠B、∠C的对边,如果a2+b2=c2,那么下列结论正确的是(A)A.c sin A=a B.b cos B=cC.a tan A=b D.c tan B=b2.在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,BC=6,则AB的长为4 3.3.根据下列条件解直角三角形.(1)在Rt△ABC中,∠C=90°,b=4,c=8;(2)在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=60°,a=12.解:(1)a=43,∠B=30°,∠A=60°.2)∠B=30°,b=43,c=8 3.活动3拓展延伸(学生对学)【例3】一副直角三角板如图放置,点C在FD的延长线上,AB∥CF,∠F=∠ACB=90°,∠E=30°,∠A=45°,AC=122,试求CD的长.【互动探索】过点B作BM⊥FD于点M,求出BM与CM的长度,在△EFD中求出∠EDF=60°,再解直角三角形即可.【解答】如题图,过点B作BM⊥FD于点M.在△ACB,∵∠ACB=90°,∠A=45°,AC=122,∴BC=AC=12 2.∵AB∥CF,∴∠BCM=∠CBA=45°,∴BM=BC sin 45°=122×22=12,CM=BM=12.在△EFD中,∵∠F=90°,∠E=30°,∴∠EDF=60°,∴MD=BMtan 60°=3,∴CD=CM-MD=12-4 3.【互动总结】(学生总结,老师点评)解答类题目的关键是根据题意构造直角三角形,然后利用所学的三角函数的关系进行解答.环节3课堂小结,当堂达标(学生总结,老师点评)练习设计请完成本课时对应练习!28.2.2应用举例第2课时利用仰、俯角解直角三角形学目标一、基本目标【知识与技能】1.能将直角三角形的知识与圆的知识结合起来解决问题.2.了解仰角、俯角等有关概念,会利用解直角三角形的知识解决有关仰角和俯角的实际问题.【过程与方法】通过探索用解直角三角形知识解决仰角、俯角等有关问题,经历将实际问题转化为数学问题的探究过程,提高应用数学知识解决实际问题的能力.【情感态度与价值观】通过探索三函数在实际问题中的应用,感受数学来源于生活又应用于生活以及勇于探索的创新精神.二、重难点目标【教学重点】利用解直角三角形解决有关仰角、俯角的实际问题.【教学难点】建立合适的三角形模型,解决实际问题.教学过程环节1自学提纲,生成问题【5 min阅读】阅读教材P74~P75的内容,完成下面练习.【3 min反馈】1.在进行测量时,从下往上看,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.2.如图所示,在建筑物AB的底部a米远的C处,测得建筑物的顶端点A的仰角为α,则建筑物AB的高可表示为a tan α米.环节2合作探究,解决问题活动1小组讨论(师生互学)【例1】2012年6月18日,“神舟”九号载人航天飞船与“天宫”一号目标飞行器成功实现交会对接.“神舟”九号与“天宫”一号的组合体在离地球表面343 km的圆形轨道上运行,如图所示,当组合体运行到地球表面点P的正上方时,从中能直接看到的地球表面最远的点在什么位置?最远点与点P的距离是多少?(地球半径约为6400 km,π取3.142,结果取整数)【温馨提示】详细分析与解答见教材P74例3.【例2】如图,热气球探测器显示,从热气球A处看一栋楼顶部B处的仰角为30°,看这栋楼底部C处的俯角为60°,热气球与楼的水平距离为120 m,这栋楼有多高(结果取整数)?【温馨提示】详细分析与解答见教材P75例4.活动2巩固练习(学生独学)如图,为了测量河的宽度AB,测量人员在高21 m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约是多少?(精确到0.1 m,参考数据:2≈1.41,3≈1.73)解:由题易知,∠DAC=∠EDA=30°.∵在Rt△ACD中,CD=21 m,∴AC=CDtan 30°=2133=213(m).∵在Rt△BCD中,∠DBC=45°,∴BC=CD=21 m,∴AB=AC-BC=213-21≈15.3(m).即河的宽度AB约是15.3 m.活动3拓展延伸(学生对学)【例3】如图,某大楼顶部有一旗杆AB,甲、乙两人分别在相距6米的C、D 两处测得点B和点A的仰角分别是42°和65°,且C、D、E在一条直线上.如果DE=15米,求旗杆AB的长大约是多少米?(结果保留整数,参考数据:sin 42°≈0.67,tan 42°≈0.9,sin 65°≈0.91,tan 65°≈2.1)【互动探索】要求AB,先求出AE与BE→解直角三角形:Rt△ADE、Rt△BCE.【解答】在Rt△ADE中,∵∠ADE=65°,DE=15米,∴tan∠ADE=AE DE,即tan 65°=AE15≈2.1,解得AE≈31.5米.在Rt△BCE中,∵∠BCE=42°,CE=CD+DE=6+15=21(米),∴tan∠BCE=BE CE,即tan 42°=BE21≈0.9,解得BE≈18.9米.∴AB=AE-BE=31.5-18.9≈13(米).即旗杆AB的长大约是13米.【互动总结】(学生总结,老师点评)先分析图形,根据题意构造直角三角形,再解Rt△ADE、Rt△BCE,利用AB=AE-BE即可求出答案.环节3课堂小结,当堂达标(学生总结,老师点评)练习设计请完成本课时对应练习!第3课时利用坡度、方向角解直角三角形教学目标一、基本目标【知识与技能】1.能运用解直角三角形解决航行问题.2.能运用解直角三角形解决斜坡问题.3.理解坡度i=坡面的铅直高度坡面的水平宽度=坡角的正切值.【过程与方法】1.通过探究从实际问题中建立数学模型的过程,发展学生的抽象概括能力,提高应用数学知识解决实际问题的能力.2.通过将实际问题中的数量关系转化为直角三角形中元素之间的关系,增强应用意识,体会数形结合思想的应用.【情感态度与价值观】在运用三角函数知识解决问题的过程中,认识数学具有抽象、严谨和应用广泛的特点,体会数学的应用价值.二、重难点目标【教学重点】用三角函数有关知识解决方向角、坡度、坡角等有关问题.【教学难点】准确分析问题并将实际问题转化成数学模型.教学过程环节1自学提纲,生成问题【5 min阅读】阅读教材P76~P77的内容,完成下面练习.【3 min 反馈】(一)方向角1.方向角是以观察点为中心(方向角的顶点),以正北或正南为始边,旋转到观察目标的方向线所成的锐角,方向角也称象限角.2.如图,我们说点A 在O 的北偏东30°方向上,点B 在点O 的南偏西45°方向上,或者点B 在点O 的西南方向.(二)坡度、坡角1.坡度通常写成1∶m 的形式.坡面与水平面的夹角叫做坡角,记作α,有i =h l=tan α. 2.一斜坡的坡角为30°,则它的坡度为1∶ 3.(三)利用解直角三角形的知识解决实际问题的一般过程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,也就是建立适当的函数模型);2.根据条件的特点,适当选用锐角三角函数,运用解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.环节2 合作探究,解决问题活动1 小组讨论(师生互学)(一)解直角三角形,解决航海问题【例1】如图,海中一小岛A ,该岛四周10海里内有暗礁,今有货轮由西向东航行,开始在A 岛南偏西55°的B 处,往东行驶20海里后到达该岛的南偏西25°的C 处,之后,货轮继续向东航行,你认为货轮向东航行的途中会有触礁的危险吗?【互动探索】(引发学生思考)构造直角三角形→解直角三角形求出AD的长并与10海里比较→得出结论.【解答】如题图,过点A作AD⊥BC交BC的延长线于点D.在Rt△ABD中,∵tan∠BAD=BD AD ,∴BD=AD·tan 55°.在Rt△ACD中,∵tan∠CAD=CD AD ,∴CD=AD·tan 25°.∵BD=BC+CD,∴AD·tan 55°=20+AD·tan 25°,∴AD=20tan 55°-tan 25°≈20.79(海里).而20.79海里>10海里,∴轮船继续向东行驶,不会遇到触礁危险.【互动总结】(学生总结,老师点评)解决本题的关键是将实际问题转化为直角三角形的问题,通过作辅助线构造直角三角形,再把条件和问题转化到这个直角三角形中解决.应先求出点A距BC的最近距离,若大于10海里则无危险,若小于或等于10海里则有危险.(二)解直角三角形,解决坡度、坡角问题【例2】如图,铁路路基的横断面是四边形ABCD,AD∥BC,路基顶宽BC=9.8 m,路基高BE=5.8 m,斜坡AB的坡度i=1∶1.6,斜坡CD的坡度i′=1∶2.5,求铁路路基下底宽AD的值(精确到0.1 m)与斜坡的坡角α和β的值(精确到1°).【互动探索】(引发学生思考)将坡度i=1∶1.6和i′=1∶2.5分别转化为正切三角函数→求出AE、DF的长→由AD=AE+EF+DF求出AD的长→利用计算器求得坡角α和β的值.【解答】如题图,过点C作CF⊥AD于点F,则CF=BE,EF=BC,∠A=α,∠D=β.∵BE=5.8 m, i=1∶1.6, i′=1∶2.5,∴AE=1.6×5.8=9.28(m),DF=2.5×5.8=14.5(m),∴AD=AE+EF+DF=9.28+9.8+14.5≈33.6(m).由tan α=i=1∶1.6,tan β=i′=1∶2.5,得α≈32°,β≈22°.即铁路路基下底宽AB为33.6 m,斜坡的坡角α和β分别为32°和22°.【互动总结】(学生总结,老师点评)利用坡度与坡角解决实际问题的关键是将坡度与坡角放入可解的直角三角形中,没有直角三角形一般要添加辅助线(垂线)构造直角三角形.活动2巩固练习(学生独学)1.如图,防洪大坝的横断面是梯形,坝高AC为6米,背水坡AB的坡度i=1∶2,则斜坡AB的长为65米.2.“村村通”公路工程拉近了城乡距离,加速了我区农村经济建设步伐.如图所示,C村村民欲修建一条水泥公路,将C村与区级公路相连.在公路A处测得C村在北偏东60°方向,沿区级公路前进500 m,在B处测得C村在北偏东30°方向.为节约资源,要求所修公路长度最短,画出符合条件的公路示意图,并求出公路长度.(结果保留整数)解:如图,过点C作CD⊥AB,垂足落在AB的延长线上,CD即为所修公路,CD的长度即为公路长度.在Rt△ACD中,根据题意,有∠CAD=30°.∵tan∠CAD=CD AD,∴AD=CDtan 30°=3C D.在Rt△CBD中,根据题意,有∠CBD=60°.∵tan∠CBD=CD BD,∴BD=CDtan 60°=33C D.又∵AD-BD=500 m,∴3CD-33CD=500,解得CD≈433 m.活动3拓展延伸(学生对学)【例3】如图,小明于堤边A处垂钓,河堤AB的坡比为1∶ 3 ,坡长为3米,钓竿AC的倾斜角是60°,其长为6米,若钓竿AC与钓鱼线CD的夹角为60°,求浮漂D与河堤下端B之间的距离.【互动探索】将实际问题转化为几何问题→作辅助线,构造直角三角形→延长CA交DB延长线于点E,过点A作AF⊥EB→解直角三角形得AE长→得△CDE是等边三角形,DE=CE=AC+AE→求得BD长.【解答】如图,延长CA交DB延长线于点E,过点A作AF⊥EB,交EB于点F,则∠CED=60°.∵AB的坡比为1∶3,∴∠ABE =30°,∴∠BAE =90°.∵AB =3米,∴AE =AB tan ∠ABE =3×33=3(米), ∴BE =2AE =23米.∵∠C =∠CED =60°,∴△CDE 是等边三角形.∵AC =6米,∴DE =CE =AC +AE =(6+3)米,∴BD =DE -BE =6+3-23=(6-3)(米).即浮漂D 与河堤下端B 之间的距离为(6-3)米.【互动总结】(学生总结,老师点评)本题既考查了解直角三角形,也考查了等边三角形的性质,根据已知条件构造出直角三角形及等边三角形是关键.环节3 课堂小结,当堂达标(学生总结,老师点评)⎩⎪⎨⎪⎧ 坡度与坡角⎩⎨⎧ 坡度的概念→通常写成比的形式坡角的概念→坡度越大,坡面就越陡方向角:指正北、正南方向线与目标方向线所形 成的角练习设计请完成本课时对应练习!【素材积累】 不要叹人生苦短,若把人一生的足迹连接起来,也是一条长长的路;若把人一生的光阴装订起来,也是一本厚厚的书。
仰角、俯角1.理解解直角三角形在实际问题中的应用(1)解决实际问题时,关键是根据题意抽象出其几何模型,然后再通过解决几何模型的问题得到实际问题的答案.(2)与斜三角形有关的问题,往往通过作一边上的高,把其转化为的问题.2.掌握与测量有关的几个概念如图,在测量时,视线与水平线所成的角中,视线在水平线的角叫仰角,在水平线的角叫俯角.重点一:解直角三角形解决简单实际问题利用解直角三角形解决实际问题的步骤:(1)将实际问题抽象为数学问题;(2)画出平面图形,转化为三角形的问题;1. 如图所示,A、B两点在河的两岸,要测量这两点之间的距离,测量者在与A同侧的河岸边选定一点C,测出AC=a米,∠A=90°,∠C=40°,则AB等于( )(A)asin 40°米(B)acos 40°米(C)atan 40°米(D)米2. 如图是某水库大坝横断面示意图.其中CD、AB分别表示水库上下底面的水平线,∠ABC=120°,BC的长是50 m,则水库大坝的高度h是( )(A)25 m (B)25 m (C)25 m (D) m3.某学校的校门是伸缩门,伸缩门中的每一行菱形有20个,每个菱形边长为30厘米.校门关闭时,每个菱形的锐角度数为60°(如图1),校门打开时,每个菱形的锐角度数从60°缩小为10°(如图2).问校门打开了多少米?(结果精确到1米,参考数据:sin 5°≈0.0872,cos 5°≈0.9962,sin 10°≈0.1736,cos 10°≈0.9848)重点二:有关仰角、俯角的测量问题4. (2013绵阳改编)如图,在两建筑物之间有一旗杆,高15米,从A点经过旗杆顶点恰好看到矮建筑物的墙角C点,且俯角α为60°,又从A点测得D点的俯角β为30°,若旗杆底点G为BC的中点,则矮建筑物的高CD为( )(A)20米(B)10米 (C)15米(D)5米5. 如图所示,从热气球C处测得地面A、B两点的俯角分别为30°、45°,如果此时热气球C处的高度CD为100米,点A、D、B在同一直线上,则AB两点的距离是( )(A)200米(B)200米 (C)220米(D)100(+1)米6.(2014昆明)如图,在数学实践课中,小明为了测量学校旗杆CD的高度,在地面A处放置高度为1.5米的测角仪AB,测得旗杆顶端D的仰角为32°,AC=22米,求旗杆CD的高度(结果精确到0.1米,参考数据:sin 32°≈0.53,cos 32°≈0.85,tan 32°≈0.62).7. (2013遵义改编)某中学在创建“特色校园”的活动中,将该校的办学理念做成宣传牌(AB),放置在教学楼的顶部(如图所示).小明在操场上的点D处,用1米高的测角仪CD,从点C测得宣传牌的底部B的仰角为37°,然后向教学楼方向走了4米到达点F处,又从点E测得宣传牌的顶部A的仰角为45°.已知教学楼高BM=17米,且点A,B,M在同一直线上,求宣传牌AB的高度(结果精确到0.1米,参考数据:≈1.73,sin 37°≈0.60,cos 37°≈0.80,tan 37°≈0.75).A层(基础)1. 在“测量旗杆的高度”的数学课题学习中,某学习小组测得太阳光线与水平面的夹角为27°,此时旗杆在水平地面上的影子的长度为24米,则旗杆的高度约为( )(A)24米(B)20米(C)16米 (D)12米2. 在一次数学活动中,李明利用一根拴有小锤的细线和一个半圆形量角器制作了一个测角仪,去测量学校内一座假山的高度CD.如图所示,已知李明距假山的水平距离BD为12 m,他的眼睛距地面的高度为1.6 m,李明的视线经过量角器零刻度线OA和假山的最高点C,此时,铅垂线OE经过量角器的60°刻度线,则假山的高度为( )(A)(4+1.6) m (B)(12+1.6) m (C)(4+1.6) m (D)4 m3. (2013山西)如图,某地修建高速公路,要从B地向C地修一座隧道(B,C在同一水平面上),为了测量B,C两地之间的距离,某工程师乘坐热气球从C地出发,垂直上升100 m到达A处,在A处观察B地的俯角为30°,则B,C两地之间的距离为( )(A)100 m (B)50 m (C)50 m (D) m4. 如图所示,某风景区为了方便游人参观,计划在主峰A处架设一条缆车线路到另一山峰C处,若在A处测得C处的俯角为30°,两山峰的底部B、D相距900 m,则缆车线路AC的长为( )(A)300 m (B)600 m (C)900 m (D)1800 m5.如图甲、乙两楼的楼间距AC为10米,某人在甲楼楼底A处测得乙楼的楼顶B的仰角为60°,在乙楼的楼底C处测得甲楼的楼顶D的仰角为45°,则甲楼比乙楼矮米.6. 如图所示,将45°的∠AOB按下面的方式放置在一把刻度尺上:顶点O与尺下沿的端点重合,OA与尺下沿重合,OB与尺上沿的交点B在尺上的读数恰为2 cm.若按相同的方式将37°的∠AOC放置在该刻度尺上,则OC与尺上沿的交点C在尺上的读数约为cm.(结果精确到0.1 cm,参考数据:sin 37°≈0.60,cos 37°≈0.80,tan 37°≈0.75)7. 如图所示,从热气球C上测得两建筑物A、B底部的俯角分别为30°和60°.如果这时气球的高度CD 为90米,且点A、D、B在同一直线上,建筑物A、B间的距离为米.8. (2013十堰)如图,在小山的东侧A点有一个热气球,由于受西风的影响,以30米/分的速度沿与地面成75°角的方向飞行,25分钟后到达C处,此时热气球上的人测得小山西侧B点的俯角为30°,则小山东西两侧A、B两点间的距离为米.9. 某煤矿发生瓦斯爆炸,该地救援队立即赶赴现场进行救援,救援队利用生命探测仪在地面A、B两个探测点探测到C处有生命迹象.已知A、B两点相距4米,探测线与地面的夹角分别是30°和45°,试确定生命所在点C的深度(精确到0.1米,参考数据:≈1.41,≈1.73).10. (2013包头)如图,一根长 6米的木棒(AB),斜靠在与地面(OM)垂直的墙(ON)上,与地面的倾斜角(∠ABO)为60°.当木棒A端沿墙下滑至点A'时,B端沿地面向右滑行至点B'.(1)求OB的长;(2)当AA'=1米时,求BB'的长.教后反思:。
28.2.2 应用举例
新竹高于旧竹枝,全凭老干为扶持。
出自郑燮的《新竹》
前进学校史爱东
第2课时利用仰俯角解直角三角形
1.使学生掌握仰角、俯角的意义,并学会正确地判断;(重点)
2.初步掌握将实际问题转化为解直角三角形问题的能力.(难点)
一、情境导入
在实际生活中,解直角三角形有着广泛的应用,例如我们通常遇到的视线、水平线、铅垂线就构成了直角三角形.当我们测量时,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.今天我们就学习和仰角、俯角有关的应用性问题.
二、合作探究
探究点:利用仰(俯)角解决实际问题
【类型一】利用仰角求高度
星期天,身高均为1.6米的小红、小涛来到一个公园,用他们所学的知识测算一座塔的高度.如图,小红站在A处测得她看塔顶C的仰角α为45°,小涛站在B处测得塔顶C的仰角β为30°,他们又测出A、B两点的距离为41.5m,假设他们的眼睛离头顶都是10cm,求塔高(结果保留根号).
解析:设塔高为x m,利用锐角三角函数关系得出PM的长,再利用CP
PN
=tan30°,
求出x的值即可.
解:设塔底面中心为O,塔高x m,MN∥AB与塔中轴线相交于点P,得到△CPM、
△CPN是直角三角形,则x-(1.6-0.1)
PM
=tan45°,∵tan45°=1,∴PM=CP
=x-1.5.在Rt△CPN中,CP
PN
=tan30°,即
x-1.5
x-1.5+41.5
=
3
3
,解得x=
833+89
4
.
答:塔高为833+89
4
m.
方法总结:解决此类问题要了解角与角之间的关系,找到已知和未知相关联的直角三角形.当图形中没有直角三角形时,要通过作高或垂线构造直角三角形.变式训练:见《学练优》本课时练习“课堂达标训练”第7题
【类型二】利用俯角求高度
如图,在两建筑物之间有一旗杆EG,高15米,从A点经过旗杆顶部E 点恰好看到矮建筑物的墙角C点,且俯角α为60°,又从A点测得D点的俯角β为30°.若旗杆底部G点为BC的中点,求矮建筑物的高CD.
析:根据点G是BC的中点,可判断EG是△ABC的中位线,求出AB.在Rt△ABC和Rt△AFD中,利用特殊角的三角函数值分别求出BC、DF,继而可求出CD 的长度.
解:过点D 作DF ⊥AF 于点F ,∵点G 是BC 的中点,EG ∥AB ,∴EG 是△ABC 的中位线,∴AB =2EG =30m.在Rt △ABC 中,∵∠CAB =30°,∴BCAB tan ∠BAC =30×33=103m.在Rt △AFD 中,∵AF =C =103m ,∴FD =AF ·tan β=103×33
=10m ,∴CD =AB -FD =30-10=20m. 答:矮建筑物的高为20m.
方法总结:本题考查了利用俯角求高度,解答本题的关键是构造直角三角形,用三角函数的知识求解关线段的长度.
变式训练:见《学练优》本课时练习“课堂达标训练”第6题
【类型三】 利用俯角求不可到达的两点之间的距离
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 约是多少m(精到0.1m
,参考数据:2
≈1.41,3≈
1.73)?
解析:在Rt △ACD 中,根据已知条件求出AC 的值,再在Rt △BCD 中,根据∠EDB =45°,求出BC =CD =21m ,最后根据AB =AC -BC ,代值计算即可.
解:∵在Rt △ACD 中,CD =21m ,∠DAC =30°,∴AC =CD
tan30°=213
3
=213m.∵在Rt △BCD 中,∠EDB =45°,∴∠DBC =45°,∴BC =CD =21m ,∴AB =AC -BC =213-21≈15.3(m).则河的宽度AB 约是15.3m.
方法总结:解决此类问题要了解角之间的关系,找到与已知和未知相关联的直角三角形,把实际问题化归为直角三角形中边角关系问题加以解决.变式训练:见《学练优》本课时练习“课后巩固提升”第3题
【类型四】仰角和俯角的综合
某数学兴趣小组的同学在一次数学活动中,为了测量某建筑物AB的高,他们来到与建筑物AB在同一平地且相距12m的建筑物CD上的C处观察,测得此建筑物顶部A的仰角为30°、底部B的俯角为45°.求建筑物AB的高(精确到
1m,可供选用的数据:2≈1.4,3≈1.7).
解析:过点C作AB的垂线CE,垂足为E,根据题意可得出四边形CDBE是正方形,再由BD=12m可知BE=CE=12m,由AE=CE·tan30°得出AE的长,进而可得出结论.
解:过点C作AB的垂线,垂足为E,∵CD⊥BD,AB⊥BD,∠ECB=45°,∴四边形CDBE是正方形.∵BD=12m,∴BE=CE=12m,∴AE=CE·tan30°=12
×
3
3
=43(m),∴AB=43+12≈19(m).
答:建筑物AB的高为19m.
方法总结:本题考查的是解直角三角形的应用中仰角、俯角问题,根据题意
作出辅助线,构造出直角三角形是解答此题的关键.
变式训练:见《学练优》本课时练习“课后巩固提升”第7题
三、板书设计
1.仰角和俯角的概念;
2.利用仰角和俯角求高度;
3.利用仰角和俯角求不可到达两点之间的距离;
4.仰角和俯角的综合.
备课时尽可能站在学生的角度上思考问题,设计好教学过程中的每一个细节.上课前多揣摩,让学生更多地参与到课堂的教学过程中,让学生体验思考的过程,体验成功的喜悦和失败的挫折,舍得把课堂让给学生,让学生做课堂这个小小舞台的主角.使课堂更加鲜活,充满人性魅力,下课后多反思,做好反馈工作,不断总结得失,不断进步.只有这样,才能真正提高课堂教学效率.
【素材积累】
1、冬天是纯洁的。
冬天一来,世界变得雪白一片,白得毫无瑕疵,白雪松软软地铺摘大地上,好似为大地铺上了一层银色的地毯。
松树上压着厚厚的白雪,宛如慈爱的妈妈温柔地抱着自己的孩子。
白雪下的松枝还露出一点绿色,为这白茫茫的世界增添了一点不一样的色彩。
2、张家界的山真美啊!影影绰绰的群山像是一个睡意未醒的仙女,披着蝉翼般的薄纱,脉脉含情,凝眸不语,摘一座碧如翡翠的山上,还点缀着几朵淡紫、金黄、艳红、清兰的小花儿,把这山装扮得婀娜多姿。
这时,这山好似一位恬静羞涩的少女,随手扯过一片白云当纱巾,遮住了她那美丽的脸庞。