解三角形的应用举例

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第2讲 解三角形应用举例 ★ 知 识 梳理 ★ 1.已知两角和一边(如A、B、C),由A+B+C = π求C,由正弦定理求a、b. 2.已知两边和夹角(如a、b、c),应用余弦定理求c边;再应用正弦定理先求较短边所对的角,然后利用A+B+C = π,求另一角. 3.已知两边和其中一边的对角(如a、b、A),应用正弦定理求B,由A+B+C = π求C,再由正弦定理或余弦定理求c边,要注意解可能有多种情况. 4.已知三边a、b、c,应用余弦定理求A、B,再由A+B+C = π,求角C.

5.方向角一般是指以观测者的位置为中心,将正北或正南方向作为起始方向旋转到目 标的方向线所成的角(一般指锐角),通常表达成.正北或正南,北偏东××度, 北偏西××度,南偏东××度,南偏西××度. 6.俯角和仰角的概念:在视线与水平线所成的角中,视线在水平线上 方的角叫仰角,视线在水平线下方的角叫俯角.如图中OD、OE是视线,DOC是仰角,EOC 是俯角.

7.关于三角形面积问题 ①ABCS=21aha=21bhb=21chc(ha、hb、hc分别表示a、b、c上的高);

②ABCS=21absinC=21bcsinA=21acsinB; ③ABCS=2R2sinAsinBsinC.(R为外接圆半径) ④ABCS=Rabc4; ⑤ABCS=))()((csbsass,)(21cbas; ⑥ABCS=r·s,( r为△ABC内切圆的半径)

★ 重 难 点 突 破 ★ 1.重点:熟练掌握正弦定理、余弦定理和面积公式,结合几何性质建模解决生活中的应用问题 2.难点:实际问题向数学问题转化思路的确定 3.重难点:熟练掌握解斜三角形的方法.,熟悉实际问题向数学问题的转化的方法; (1)解三角函数应用题要通过审题领会其中的数的本质,将问题中的边角关系与三角 形联系起来,确定以什么样的三角形为模型,需要哪些定理或边角关系列出等量或不等量关系的解题思路,然后寻求变量之间的关系,也即抽象出数学问题, 问题1. 如图,为了计算北江岸边两景点B与C的距离,由于地形的限制,需要在岸上选取A和D两个测量点,现测得ADCD,10ADkm,14ABkm,60BDA ,

135BCD,求两景点B与C的距离(假设,,,ABCD在同一平面内,测量结果保留整

数;参考数据:21.414,31.732,52.236)

解:在△ABD中,设BD=x, 则BDAADBDADBDBAcos2222, 即60cos1021014222xx整理得:096102xx 解之:161x ,62x(舍去),

由正弦定理,得:BCDBDCDBBCsinsin ,

∴2830sin135sin

16

BC≈11(km).

答:两景点B与C的距离约为11.km.

(2)解三角函数应用题要要充分运用数形结合的思想、图形语言和符号语言等方式来思考解决问题;再次,讨论对数学模型的性质对照讨论变量的性质,从而得到的是数学参数值;最后,按题目要求作出相应的部分问题的结论.

问题2. 用同样高度的两个测角仪AB和CD同时望见气球E在它们的正西方向的上空,分别测得气球的仰角是α和β,已知B、D间的距离为a,测角仪的高度是b,求气球的高度. 分析:在Rt△EGA中求解EG,只有角α一个条件,需要再有一边长被确定,而△EAC中有较多已知条件,故可在△EAC中考虑EA边长的求解,而在△EAC中有角β,∠EAC=180°-α两角与BD=a一边,故可以利用正弦定理求解EA. 解:在△ACE中,AC=BD=a,∠ACE=β,∠AEC=α-β,

根据正弦定理,得AE=a sinβsin(α-β)

在Rt△AEG中,EG=AEsinα=a sinαsinβsin(α-β) ∴EF=EG+b=a sinαsinβsin(α-β) +b,

答:气球的高度是a sinαsinβsin(α-β) +b.

★ 热 点 考 点 题 型 探 析★ 考点1:测量问题 题型:运用正、余弦定理解决测量问题

[例1] (2007·山东) 如图4-4-12,甲船以每小时302海里的速度向正北方航行,乙船按固

定方向匀速直线航行,当甲船位于1A处时,乙船位于甲船的北偏西105方向的1B处,此时两船相距20海里,当甲船航行20分钟到达2A处时,乙船航行到甲船的北偏西120方向的

2B处,此时两船相距102海里,问乙船每小时航行多少海里?

【解题思路】解决测量问题的过程先要正确作出图形,把实际问题中的条件和所求转换成三角形中的已知和未知的边、角.本题应先利用Svt求出边长,再进行进一步分析.

[解析]如图,连结11AB,由已知22102AB,

122030210260AA,

1221AAAB,

又12218012060AAB∠, 122AAB△是等边三角形,

1212102ABAA,

由已知,1120AB,1121056045BAB∠, 在121ABB△中,由余弦定理,22212111212122cos45BBABABABAB

22220(102)2201022200

.12102BB.

因此,乙船的速度的大小为1026030220(海里/小时). 答:乙船每小时航行302海里. 【名师指引】解三角形时,通常会遇到两种情况:①已知量与未知量全部集中在一个三角形中,此时应直接利用正弦定理或余弦定理;②已知量与未知量涉及两个或几个三角形,这时需要选择条件足够的三角形优先研究,再逐步在其余的三角形中求出问题的解. 【新题导练】 1.甲船在A处、乙船在甲船正南方向距甲船20海里的B处,乙船以每小时10海里的速度向正北方向行驶,而甲船同时以每小时8海里的速度由A处向南偏西60o方向行驶,问经过多少小时后,甲、乙两船相距最近? A

北 1B 2B 1A

2A 120

105 甲 乙

图4-4-12 解析:、解: 两点甲船和乙船分别到达小时后设经过DCx,, xBDABADxAC1020,8则

,,6170.,614800)6170(24440056024421)1020(82)1020()8(60cos222222222取得最小值时当取得最小值取得最小值时当CDxCDCDxxxxxxxADACADACCD

 此时,甲、乙两船相距最近 2.在奥运会垒球比赛前,C国教练布置战术时,要求击球手以与连结本垒及游击手的直线

成15°的方向把球击出,根据经验及测速仪的显示,通常情况下球速为游击手最大跑速的4倍,问按这样的布置,游击手能不能接着球?(如图所示)

解: 设游击手能接着球,接球点为B,而游击手从点A跑出,本垒为O点(如图所示).设从击出球到接着球的时间为t,球速为v,则∠AOB=15°,OB=vt,4vABt。 在△AOB中,由正弦定理,得sinsin15OBABOAB,

∴62sinsin1562/44OBvtOABABvt 而2(62)843841.741,即sin∠OAB>1, ∴这样的∠OAB不存在,因此,游击手不能接着球.

考点2 运用正、余弦定理解决与几何计算有关的实际问题 题型:利用解三角形知识研究几何图形的性质 [例2] (08上海高考)如图,某住宅小区的平面图呈扇形AOC.小区的两个出入口设置在

A B D C 点A及点C处,小区里有两条笔直的小路ADDC,,且拐弯处的转角为120.已知某人从C沿CD走到D用了10分钟,从D沿DA走到A用了6分钟.若此人步行的速度为每分

钟50米,求该扇形的半径OA的长(精确到1米).

【解题思路】转化条件,分析图形建模. 【解法一】设该扇形的半径为r米. 由题意,得

CD=500(米),DA=300(米),∠CDO=060……………………………4分

在CDO中,22022cos60,CDODCDODOC……………6分 即22215003002500300,2rrr…………………….9分 解得490044511r(米). …………………………………………….13分 【解法二】连接AC,作OH⊥AC,交AC于H…………………..2分 由题意,得CD=500(米),AD=300(米),0120CDA………….4分 2220222,2cos12015003002500300700,2ACDACCDADCDAD在中

∴ AC=700(米) …………………………..6分 22211cos.214ACADCDCADACAD



………….…….9分

在直角11,350,cos0,14HAOAHHA中(米) ∴ 4900445cos11AHOAHAO(米). ………………………13分 【名师指引】解斜三角形应用题的一般步骤: (1)分析:理解题意,分清已知与未知,画出示意图; (2)建模:根据已知条件与求解目标,把已知量与求解量尽量集中在有关的三角形中,建立一个解斜三角形的数学模型; (3)求解:利用正弦定理或余弦定理有序地解出三角形,求得数学模型的解; (4)检验:检验上述所求的解是否符合实际意义,从而得出实际问题的解.

【新题导练】 1.如图,货轮在海上以35公里/小时的速度沿方位角(从正北方向顺时针转到目标方向线的水平角)为152o的方向航行.为了确定船位,在B点处观测到灯塔A的方位角为122o.半

H1200O

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