初三数学解直角三角形的应用 知识精讲

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新课标第一网----免费课件、教案、试题下载 初三数学解直角三角形的应用 知识精讲

【同步教育信息】

一. 本周教学内容:

解直角三角形的应用

[学习目标]

1. 了解解直角三角形在测量及几何问题中的应用。

2. 掌握仰角、俯角、坡度等概念,并会解有关问题。

3. 会用直角三角形的有关知识解决某些简单实际问题。

二. 重点、难点:

1. 仰角、俯角

在进行测量时,视线与水平线所成角中,规定:视线在水平线上方的叫做仰角。

视线在水平线下方的叫做俯角。

2. 坡度

坡面的铅直高度h和水平宽度L的比叫做坡度(或叫坡比),用字母i表示,即ihL。

如果把坡面与水平面的夹角记作(叫做坡角),那么ihLtan。

3. 直角三角形在实际问题中的应用

在解决实际问题时,解直角三角形有着广泛的作用。具体来说,要求我们善于将某些实际问题中的数量关系归结为直角三角形的边,角之间的关系,这样就可运用解直角三角形的方法了。

[教学难点]

运用解直角三角形的知识,结合实际问题示意图,正确选择边角关系,解决实际问题。

【典型例题】

例1. “曙光中学”有一块三角形形状的花圃ABC,现可直接测量到∠A=30°,AC=40米,BC=25米,请你求出这块花圃的面积。

解:分两种情况计算

(1)如图1,过C作CD⊥AB于D,则

图1

CDADAC2030203,·°cos

DBCBCD2215,故 新课标第一网()--中小学教学资源共享平台

新课标第一网----免费课件、教案、试题下载 SABCDABC△·×121220315202003150()()(米2)

(2)如图2,过C作CD⊥AB且交AB的延长线于D,

图2

由(1)可得CD=20,ADDB20315,,所以

SABCDABC△·122003150()(米2)

点拨:通过作高,把解某些斜三角形的问题转化为解直角三角形的问题。

例2. 某片绿地的形状如图3所示,其中∠A=60°,AB⊥BC,AD⊥CD,AB=200m,CD=100m,求AD、BC的长。(精确到1m,31732≈.)

图3

解:延长AD,交BC的延长线于点E,可构成两个直角三角形,

在Rt△ABE中,∠A=60°,AB=200m

∴·BEABAtan2003(m)

AEABmcos()6020012400°

在Rt△CDE中,∠CED=30°,CD=100m

∴·∠DECDCEDmcot()1003

CECDCEDmsin∠10012200

∴ADAEDEm4001003227≈()

BCBECEm2003200146≈() 新课标第一网()--中小学教学资源共享平台

新课标第一网----免费课件、教案、试题下载 点拨:其他四边形,如平行四边形,梯形等,常通过作高实现多边形向直角三角形转化。

例3. 如图4所示,某电视塔AB和楼CD的水平距离为100米,从楼顶C处及楼底D处测得塔顶A的仰角分别为45°和60°,试求塔高和楼高。

图4

(精确到0.1m,参考数据:214142317320..,)

解:在Rt△ADB中,

∵∠ADB=60°,DB=100m,

∴ABDBADBmtantan.()∠×°10060100317320

在△ACE中,∠ACE=45°

∴AE=CE=100

∴CDEBABAEm17320100732..()

答:电视塔高是173.2m,楼高是73.2m。

点拨:搞清仰角、俯角等概念,同时要找合适的直角三角形。

例4. 如图5,在比水面高2m的A地,观测河对岸有一直立树BC的顶部B的仰角为

30°,它在水中的倒影B'C顶部B'的俯角是45°,求树高BC(结果保留根号)

图5

解:设树高BC=x(m),过A作AE⊥BC于E,

在Rt△ABE中,

BExBAEBAEAEBE230,∠°,∠cot

∴AEBEBAExx·∠·cot()()2332

∵∠B'AE=45°,AE⊥BC 新课标第一网()--中小学教学资源共享平台

新课标第一网----免费课件、教案、试题下载 ∴BEAEx'()32

又∵BEBCECBCADx''2

∴322()xx

∴xm()()423

答:树高BC为()423m

点拨:树与树的倒影长度相等,即BC=B'C,是此题的隐含条件。

例5. 为防水患,在漓江上游修筑防洪堤,其横截面为一梯形,如图6,堤的上底宽AD和堤高DF都是6米,其中∠B=∠CDF。

图6

(1)求证:△ABE∽△CDF;

(2)如果tanB=2,求堤的下底BC的长。

(1)证明:∵AE⊥BC,DF⊥BC

∠B=∠CDF

∴△ABE∽△CDF

(2)解:在Rt△ABE中,tanBAEBE2,

∴BEAE23

在Rt△CDF中,tantan∠CDFCFDFB2

∴CF=2DF=12

∴BCBEEFCFm361221()

答:堤的下底BC的长是21m。

点拨:与堤坝有关的问题,首先要搞清坡度(坡比),坡角等概念,同时还要将四边形问题转化为解直角三角形。

例6. 如图7,水库的横断面是梯形,坝顶宽6m,坝高23m,斜坡CD坡度i'=1:1,斜坡AB坡度i13:,求斜坡AB的长及坡角和坝底宽AD(精确到0.1m)。 新课标第一网()--中小学教学资源共享平台

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图7

解:过B,C两点分别作BE⊥AD于E,CF⊥AD于F,

则ECF23m,

在Rt△ABE中,tani1333

∴°,∴30246ABBEm()

∵iBEAEAE132313,即,

∴AEm233()

在Rt△CFD中,iCFFD'11

∴FD=CF=23(m)

∴ADAEEFFD23362329233

≈×≈29231732688..()m

答:斜坡AB长4m,坡角α为30°,坝底宽AD约为68.8m。

点拨:求出近似值要符合题目要求。

例7. 如图8,某轮船沿正北方向航行,在A点处测得灯塔C在北偏西30°,船以每小时20海里的速度航行2小时到达B点后,测得灯塔C在北偏西75°,问当此船到达灯塔C的正东方时,船距灯塔C有多远?(结果保留两位有效数字)?

图8

解:在△ABC中,AB=20×2=40(海里),∠A=30°

∠°°°,BCA753045过B作BE⊥AC于E 新课标第一网()--中小学教学资源共享平台

新课标第一网----免费课件、教案、试题下载 则AEABcos304032203°×(海里)

BEABsin30401220°×(海里)

∴ACAECEBE203203202031()(海里)

过C作CD⊥AB于D,

则CDCAsin().3010312732°≈(海里)

答:船到达灯塔正东时,它距灯塔27.32海里。

点拨:搞清方向角的概念,同时会找合适的直角三角形。

例8. 今年入夏以来,松花江哈尔滨段水位不断下降,达到历史最低水位,一条船在松花江某水段自西向东沿直线航行,在A处测得航标C在北偏东60°方向上,前进100米到达B处,又测得航标C在北偏东45°方向上,如图9,在以航标C为圆心,120米长为半径的圆形区域内有浅滩,如果这条船继续前进,是否有被浅滩阻碍的危险?

图9

解:如图9,过点C作CD⊥AB,设垂足为D,

在Rt△ADC中,

ADCDCADCDCD·∠·°cotcot303

在Rt△BDC中,

BDCDCBDCDCD·∠·°cotcot45

∴ABADBDCDCDCDm331100()()

∴CDm1003150311365().()≈

∵136.5米>120米,故没有危险。

答:若船继续前进没有被浅滩阻碍的危险。

点拨:熟记特殊三角函数值,注意所求结果符合实际情况,情景应用题。

例9. 如图10,某货船以20海里/时的速度将一批重要物资由A处运往正西方向的B处,经16小时的航行到达,到达后必须立即卸货。此时,接到气象部门通知,一台风中心正以40海里/时的速度由A向北偏西60°方向移动,距台风中心200海里的圆形区域(包括边界)均会受到影响。 新课标第一网()--中小学教学资源共享平台

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图10

(1)问:B处是否会受到台风的影响?请说明理由。

(2)为避免受到台风的影响,该船应在多少小时内卸完货?(214317≈,≈..)。

解:(1)过点B作BC⊥AC于D,

依题意,∠BAC=30°

在Rt△ABD中,

BDAB12122016160200××

∴B处会受到台风的影响。

(2)以点B为圆心,200海里为半径作圆交AC于E,F

由勾股定理,求得DEAD1201603,

∴AEADDE()1603120(海里)

∴t16031204038.(小时)

∴该船应在3.8小时内卸完货物。

点拨:不是纯数学化的“已知”,“求解”的模式,而是结合一种情景,一种实际需求,以解决一种实际问题为标志,旨在考查学生的数学应用能力。

【模拟试题】(答题时间:40分钟)

一. 选择题:

1. 如果坡度的余弦值为31010,那么坡度比为( )

A. 110: B. 310:

C. 1:3 D. 3:1

2. 如果由点A测得点B在北偏东15°的方向,那么由点B测点A的方向为( )

A. 北偏东15° B. 北偏西75°

C. 南偏西15° D. 南偏东75°

3. 如图1,两建筑物的水平距离为a米,从A测得D点的俯角为,测得C点的俯角为,则较低建筑物CD的高为( )