§3----解三角形的实际应用举例
高考数学 《解三角形应用举例》
解三角形应用举例主标题：解三角形应用举例副标题：为学生详细的分析解三角形应用举例的高考考点、命题方向以及规律总结。
关键词：距离测量，高度测量，仰角，俯角，方位角，方向角难度：3重要程度：5考点剖析：能够运用正弦定理、余弦定理等知识解决一些与测量和几何计算有关的实际问题．命题方向：1．测量距离问题是高考的常考内容，既有选择、填空题，也有解答题，难度适中，属中档题．2．高考对此类问题的考查常有以下两个命题角度：(1)测量问题；(2)行程问题．规律总结：1个步骤——解三角形应用题的一般步骤2种情形——解三角形应用题的两种情形(1)实际问题经抽象概括后，已知量与未知量全部集中在一个三角形中，可用正弦定理或余弦定理求解．(2)实际问题经抽象概括后，已知量与未知量涉及到两个或两个以上的三角形，这时需作出这些三角形，先解够条件的三角形，然后逐步求解其他三角形，有时需设出未知量，从几个三角形中列出方程(组)，解方程(组)得出所要求的解．2个注意点——解三角形应用题应注意的问题(1)画出示意图后要注意寻找一些特殊三角形，如等边三角形、直角三角形、等腰三角形等，这样可以优化解题过程．(2)解三角形时，为避免误差的积累，应尽可能用已知的数据(原始数据)，少用间接求出的量．知识梳理1．距离的测量背景可测元素图形目标及解法两点均可到达a，b，α求AB：AB＝a2＋b2－2ab cos α只有一点可到达b，α，β求AB：(1)α＋β＋B＝π；(2)ABsin β＝bsin B两点都不可到达a，α，β，γ，θ求AB：(1)△ACD中，用正弦定理求AC；(2)△BCD中，用正弦定理求BC；(3)△ABC中，用余弦定理求AB2.高度的测量背景可测元素图形目标及解法底部可到达a，α求AB：AB＝a tan_α底部不可到达a，α，β求AB：(1)在△ACD中用正弦定理求AD；(2)AB＝AD sin_β3.实际问题中常见的角(1)仰角和俯角在同一铅垂平面内的水平视线和目标视线的夹角，目标视线在水平视线上方时叫仰角，目标视线在水平视线下方时叫俯角(如图1)．(2)方位角从正北方向起按顺时针转到目标方向线之间的水平夹角叫做方位角．如B点的方位角为α(如图2)．(3)方向角：正北或正南方向线与目标方向线所成的锐角，如南偏东30°，北偏西45°等．(4)坡度：坡面与水平面所成的二面角的度数．。
解三角形应用举例
解三角形应用举例一、测量距离问题例1(1)如图，A，B两点在河的同侧，且A，B两点均不可到达，要测出A，B 的距离，测量者可以在河岸边选定两点C，D，若测得CD＝32km，∠ADB＝∠CDB＝30°，∠ACD＝60°，∠ACB＝45°，则A，B两点间的距离为km.答案6 4解析∵∠ADC＝∠ADB＋∠CDB＝60°，∠ACD＝60°，∴∠DAC＝60°，∴AC＝DC＝32km.在△BCD中，∠DBC＝180°－∠CDB－∠ACD－∠ACB＝45°，由正弦定理，得BC＝DCsin∠DBC·sin∠BDC＝32sin 45°·sin 30°＝64(km).在△ABC中，由余弦定理，得AB2＝AC2＋BC2－2AC·BCcos 45°＝34＋38－2×32×64×22＝38.∴AB＝64km.∴A，B两点间的距离为64km.(2)如图，为了测量两座山峰上P，Q两点之间的距离，选择山坡上一段长度为300 3 m且和P，Q两点在同一平面内的路段AB的两个端点作为观测点，现测得∠PAB＝90°，∠PAQ＝∠PBA＝∠PBQ＝60°，则P，Q两点间的距离为m.答案900解析由已知，得∠QAB＝∠PAB－∠PAQ＝30°.又∠PBA＝∠PBQ＝60°，∴∠AQB＝30°，∴AB＝BQ.又PB为公共边，∴△PAB≌△PQB，∴PQ ＝PA.在Rt△PAB中，AP＝AB·tan 60°＝900(m)，故PQ＝900 m，∴P，Q两点间的距离为900 m.二、测量高度问题例2如图所示，为测量一树的高度，在地面上选取A，B两点，从A，B两点分别测得树尖的仰角为30°，45°，且A，B 两点间的距离为60 m，则树的高度为m.答案30＋30 3解析在△PAB中，∠PAB＝30°，∠APB ＝15°，AB＝60 m，sin 15°＝sin(45°－30°)＝sin 45°cos 30°－cos 45°sin 30°＝22×32－22×12＝6－2 4，由正弦定理得PB sin 30°＝AB sin 15°， 所以PB ＝12×606－24＝30(6＋2)， 所以树的高度为PB ·sin 45°＝30(6＋2)×22＝(30＋303)(m ). 三、测量角度问题例3 已知岛A 南偏西38°方向，距岛A 3海里的B 处有一艘缉私艇.岛A 处的一艘走私船正以10海里/小时的速度向岛北偏西22°方向行驶，问缉私艇朝何方向以多大速度行驶，恰好用0.5小时能截住该走私船？⎝⎛⎭⎫参考数据：sin 38°≈5314，sin 22°≈3314 解 如图，设缉私艇在C 处截住走私船，D 为岛A 正南方向上一点，缉私艇的速度为x 海里/小时，结合题意知BC ＝0.5x ，AC ＝5，∠BAC ＝180°－38°－22°＝120°.由余弦定理可得BC 2＝AB 2＋AC 2－2AB ·ACcos 120°，所以BC 2＝49，所以BC ＝0.5x ＝7， 解得x ＝14.又由正弦定理得sin ∠ABC ＝AC ·sin ∠BAC BC＝5×327＝5314， 所以∠ABC ＝38°，又∠BAD ＝38°，所以BC ∥AD ，故缉私艇以14海里/小时的速度向正北方向行驶，恰好用0.5小时截住该走私船. 素养提升 数学抽象是指舍去事物的一切物理属性，得到数学研究对象的思维过程，主要包括：从数量与数量关系、图形与图形关系中抽象出数学概念及概念之间的关系，从事物的具体背景中抽象出一般规律和结构，并且用数学符号或数学术语予以表征.从实际问题中抽象出距离、高度、角度等数学问题，然后利用正弦定理、余弦定理求解，很好地体现了数学抽象的数学素养.。
§3解三角形的实际应用举例
解三角形的实际应用举例一 学习目标1.明确仰角、俯角、方位角的概念，并能正确作图、读图，提高运用正余弦定理解决实际问题的能力.2.在解三角形的实际应用问题中，进一步体会数学建模的思想，掌握数学建模的方法.3.体验数学知识来源于实际生活，体验数学在实际问题中的应用. 重点:构建数学模型,解决实际问题.难点:数学建模的过程及解三角形的运算.二 问题导学用15分钟仔细研读课本p58-61内容并思考回答下列问题1.怎样测量一个底部不能到达的建筑物的高度？怎样选择观测点？怎样测量求解？2.怎样测量地面上两个不能到达的地方之间的距离（比如大海中两个海岛的距离）？怎样选择观测点？怎样测量求解？3. 实际问题：（1）有关概念 ：仰角与俯角：水平视线和目标视线的夹角.方位角 :一般为指北方向线顺时针到目标方向线的水平角. 坡角 :坡面与水平面的夹角.（2）解三角形的一般思路：①读懂题意,理解问题的实际背景,理解题中的有关名词的含义，如坡度、仰角、俯角、方位角等.②根据题意画出示意图，将实际问题抽象成解三角形模型,选择正弦定理、余弦定理等有关知识求解.③将三角形的解还原为实际意义,检验解出的答案是否具有实际意义，对解进行取舍.4. 正弦定理及其变形和余弦定理及其变形小试牛刀1．如图，设A 、B 两点在河的两岸，一测量者在A 的同侧，在所在的河岸边选定一点C ，测出AC 的距离为50 m ， ∠ACB ＝45°，∠CAB ＝105°后，就可以计算出A 、B 两点的距离为( ) A ．50 2 m B ．50 3 m C ．25 2 m D.2522 m2. 如下图，为了测量隧道AB 的长度，给定下列四组数据，测量应当用数据( )A.α、a 、bB.α、β、aC.a 、b 、γD.α、β、γ3. 一船向正北航行，看见正西方向有相距10海里的两个灯塔恰好与它在一条直线上，继续航行半小时后，看见一灯塔在船的南偏西60°方向，另一灯塔在船的南偏西75°方向，则这只船的速度是每小时( )A ．5海里B ．53海里C ．10海里D ．103海三 合作探究例1：怎样测量一个底部不能到达的建筑物的高度？要测量底部不能到达的电视塔AB 的高度，在C 点测得塔顶A 的仰角是450，在D 点测得塔顶A 的角是300，并测得水平面上的cm CD BCD 40,120==∠ ，求电视塔的高度。
解三角形应用举例
B C
α β
A
D
BC AB = sin(α β ) sin(90 + β )
BC sin(90 + β ) BC cos β = 所以，AB = sin(α β ) sin(α β )
解RtABD, 得 BC cos β sin α BD = AB sin ∠BAD = sin(α β ) 28 cos 30 sin 60 = sin(60 30 ) = 42(m)
视 线
N 仰角 俯角
水平线
方位角 60度
目标方向线
视 线
二、例 题 讲 解
例2、如图，要测底部不能到达的烟囱的高 ，从与烟囱底部在 、如图，要测底部不能到达的烟囱的高AB， 间的距离是12m.已知测角仪器高 已知测角仪器高1.5m,求烟囱的高。 求烟囱的高。 ， 间的距离是 求烟囱的高 β = 60° CD间的距离是 已知测角仪器高 想一想 图中给出了怎样的一个 几何图形？已知什么， 几何图形？已知什么， 求什么？ 求什么？
a sin β AC = sin(α β ) a sin α sin β AB = AE + h = AC sin α + h = +h sin(α β )
ห้องสมุดไป่ตู้
练习: 在山顶铁塔上B处测得地面 练习 在山顶铁塔上 处测得地面 上一点A的俯角 的俯角α＝ ° 上一点 的俯角 ＝ 60° ，在塔底 C处测得 处的俯角 ＝30°。已 处测得A处的俯角 处测得 处的俯角β＝ ° 知铁塔BC部分的高为 部分的高为28m，求出 知铁塔 部分的高为 ， 山高CD. 山高 分析：根据已知条件， 分析：根据已知条件，应该设 法计算出AB或 的长 法计算出 或AC的长 解：在⊿ABC中， 中 ∠BCA=90°+β, ° ∠ABC=90°-α, ∠BAC=α° β, ∠BAD=α.根据正弦定理， 根据正弦定理， 根据正弦定理
高考数学 解三角形应用举例
第23讲 解三角形应用举例1．仰角和俯角在视线和水平线所成的角中，视线在水平线！！！ 上方 ###的角叫仰角，在水平线！！！ 下方 ###的角叫俯角(如图①).2．方位角从指北方向！！！顺时针 ###转到目标方向线的水平角叫方位角，如B 点的方位角为α(如图②).3．方向角相对于某一正方向的水平角(如图③)(1)北偏东α，即由指北方向！！！ 顺时针 ###旋转α到达目标方向. (2)北偏西α，即由指北方向！！！ 逆时针 ###旋转α到达目标方向. (3)南偏西等其他方向角类似.4．坡度(比)坡角：坡面与水平面所成的！！！ 二面角 ###的度数(如图④，角θ为坡角).坡比：坡面的铅直高度与水平长度之比(如图④，i 为坡度(比)). 5．解三角形应用题的一般步骤(1)阅读理解题意，弄清问题的实际背景，明确已知与未知，理清量与量之间的关系. (2)根据题意画出示意图，将实际问题抽象成解三角形问题的模型. (3)根据题意选择正弦定理或余弦定理求解.(4)将三角形问题还原为实际问题，注意实际问题中的有关单位、近似计算的要求等.1．思维辨析(在括号内打“√”或“×”).(1)公式S ＝12bc sin A ＝12ac sin B ＝12ab sin C 适用于任意三角形.( √ )(2)东北方向就是北偏东45°的方向.( √ ) (3)俯角是铅垂线与视线所成的角.( × )(4)方位角大小的范围是［0,2π)，方向角大小的范围一般是⎣⎡⎭⎫0，π2.( √ ) 解析 (1)正确.三角形的面积公式对任意三角形都成立. (2)正确.数学中的东北方向就是北偏东45°或东偏北45°的方向. (3)错误.俯角是视线与水平线所构成的角.(4)正确.方位角是由正北方向顺时针转到目标方向线的水平角，故大小的范围为［0,2π)，而方向角大小的范围由定义可知为⎣⎡⎭⎫0，π2. 2．若点A 在点C 的北偏东30°，点B 在点C 的南偏东60°，且AC ＝BC ，则点A 在点B 的( B )A ．北偏东15°B ．北偏西15°C ．北偏东10°D ．北偏西10°解析 如图所示，∠ACB ＝90°.又AC ＝BC ，∴∠CBA ＝45°，而β＝30°， ∴α＝90°－45°－30°＝15°. ∴点A 在点B 的北偏西15°.3．如图，设A ，B 两点在河的两岸，一测量者在A 的同侧，选定一点C ，测出AC 的距离为50 m ，∠ACB ＝45°，∠CAB ＝105°，则A ，B 两点的距离为( A ) A ．50 2 m B ．50 3 m C ．25 2 m D ．2522m解析 由正弦定理得 AB ＝AC ·sin ∠ACB sin B＝50×2212＝502(m).4．在相距2千米的A ，B 两点处测量目标点C ，若∠CAB ＝75°，∠CBA ＝60°，则A ，C .解析 如图所示，由题意知∠C ＝45°， 由正弦定理得AC sin 60°＝2sin 45°，∴AC ＝222×32＝ 6. 5．一船向正北航行，看见正东方向有相距8海里的两个灯塔恰好在一条直线上.继续航行半小时后，看见一灯塔在船的南偏东60°，另一灯塔在船的南偏东75°，则这艘船每小时航行！！！ 8 ###海里.解析 如图，由题意知在△ABC 中， ∠ACB ＝75°－60°＝15°，∠B ＝15°，∴AC ＝AB ＝8.在Rt △AOC 中，OC ＝AC ·sin 30°＝4. ∴这艘船每小时航行412＝8(海里).一 距离问题求解距离问题的一般步骤(1)选取适当基线，画出示意图，将实际问题转化为三角形问题. (2)明确要求的距离所在的三角形有哪几个已知元素. (3)确定使用正弦定理或余弦定理解三角形.【例1】 要测量对岸A ，B 两点之间的距离，选取相距 3 km 的点C ，点D ，并测得∠ACB ＝75°，∠BCD ＝45°，∠ADC ＝30°，∠ADB ＝45°，则点A ，B ###km.解析 如图，在△ACD 中，∠ACD ＝120°，∠CAD ＝∠ADC ＝30°，∴AC ＝CD ＝3(km). 在△BCD 中，∠BCD ＝45°， ∠BDC ＝75°，∠CBD ＝60°. ∴BC ＝3sin 75°sin 60°＝6＋22.在△ABC 中，由余弦定理，得 AB 2＝(3)2＋⎝⎛⎭⎪⎫6＋222－2×3×6＋22×cos 75°＝3＋2＋3－3＝5，∴AB ＝5(km)，即A ，B 之间的距离为 5 km.二 高度问题高度问题一般是把它转化成三角形的问题，要注意三角形中的边角关系的应用，若是空间的问题要注意空间图形和平面图形的结合.【例2】 要测量电视塔AB 的高度，在点C 测得塔顶A 的仰角是45°，在点D 测得塔顶A 的仰角是30°，并测得水平面上的∠BCD ＝120°，CD ＝40 m ，则电视塔的高度为！！！ 40 ###m.解析 设电视塔AB 高为x m ，则在Rt △ABC 中，由∠ACB ＝45°，得BC ＝x .在Rt △ADB 中，由∠ADB ＝30°，得BD ＝3x .在△BDC 中，由余弦定理，得BD 2＝BC 2＋CD 2－2BC ·CD ·cos 120°，即(3x )2＝x 2＋402－2·x ·40·cos 120°，解得x ＝40，所以电视塔高为40 m.三 角度问题解决角度问题的注意点(1)首先应明确方位角或方向角的含义.(2)分析题意，分清已知与所求，再根据题意画出正确的示意图，这是最关键、最重要的一步.(3)将实际问题转化为可用数学方法解决的问题后，注意正、余弦定理的“联袂”使用. 【例3】 在一次海上联合作战演习中，红方一艘侦察艇发现在北偏东45°方向，相距12 n mile 的水面上，有蓝方一艘小艇正以每小时10 n mile 的速度沿南偏东75°方向前进，红方侦察艇以每小时14 n mile 的速度沿北偏东45°＋α方向拦截蓝方的小艇.若要在最短的时间内拦截住，求红方侦察艇所需的时间和角α的正弦值.解析 如图，设红方侦察艇经过x 小时后在C 处追上蓝方的小艇，则AC ＝14x ，BC ＝10x ，∠ABC ＝120°. 根据余弦定理得(14x )2＝122＋(10x )2－240x cos 120°， 解得x ＝2.故AC ＝28，BC ＝20. 根据正弦定理得BC sin α＝AC sin 120°，解得sin α＝20sin 120°28＝5314.所以红方侦察艇所需要的时间为2小时，角α的正弦值为5314.1．如图所示，位于A 处的信息中心获悉：在其正东方向相距40海里的B 处有一艘渔船遇险，在原地等待营救.信息中心立即把消息告知在其南偏西30°，相距20海里的C 处的乙船，现乙船朝北偏东θ的方向即沿直线CB 前往B 处救援，则cos θ＝( B )A ．217B ．2114 C ．32114D ．2128解析 如题图所示，在△ABC 中，AB ＝40海里，AC ＝20海里，∠BAC ＝120°，由余弦定理，得BC 2＝AB 2＋AC 2－2AB ·AC ·cos 120°＝2 800，故BC ＝207(海里).由正弦定理，得sin ∠ACB ＝AB BC ·sin ∠BAC ＝217，由∠BAC ＝120°，知∠ACB 为锐角，故cos ∠ACB ＝277.故cos θ＝cos (∠ACB ＋30°)＝cos ∠ACB cos 30°－sin ∠ACB sin 30°＝2114. 第1题图第2题图2．如图，两座相距60 m 的建筑物AB ，CD 的高度分别为20 m ，50 m ，BD 为水平面，则从建筑物AB 的顶端A 看建筑物CD 的张角∠CAD ＝( B )A ．30°B ．45°C ．60°D ．75°解析 依题意可得AD ＝2010 m ，AC ＝30 5 m ，又CD ＝50 m ，所以在△ACD 中， 由余弦定理得cos ∠CAD ＝AC 2＋AD 2－CD 22AC ·AD＝（305）2＋（2010）2－5022×305×2010＝ 6 0006 0002＝22，又0°<∠CAD <180°，所以∠CAD ＝45°，所以从顶端A 看建筑物CD 的张角为45°.3．如图所示，在一个坡度一定的山坡AC 的顶上有一高度为25 m 的建筑物CD ，为了测量该山坡相对于水平地面的坡角θ，在山坡A 处测得∠DAC ＝15°，沿山坡前进50 m 到达B 处，又测得∠DBC ＝45°，根据以上数据可得cos θ解析 由∠DAC ＝15°，∠DBC ＝45°，可得∠BDA ＝30°，∠DBA ＝135°，∠BDC ＝90°－(15°＋θ)－30°＝45°－θ，由内角和定理可得∠DCB ＝180°－(45°－θ)－45°＝90°＋θ，根据正弦定理可得50sin 30°＝DB sin 15°，即DB ＝100sin 15°＝100×sin (45°－30°)＝252(3－1)，又25sin 45°＝252（3－1）sin （90°＋θ）， 即25sin 45°＝252（3－1）cos θ，得到cos θ＝3－1． 4．如图，一辆汽车在一条水平的公路上向正西行驶，到A 处时测得公路北侧一山顶D 在西偏北30°的方向上，行驶600 m 后到达B 处，测得此山顶在西偏北75°的方向上，仰角为30°，则此山的高度CD解析 依题意有AB ＝600，∠CAB ＝30°，∠CBA ＝180°－75°＝105°，∠DBC ＝30°，DC ⊥CB .∴∠ACB ＝45°，在△ABC 中，由AB sin ∠ACB ＝CB sin ∠CAB，得600sin 45°＝CB sin 30°，有CB ＝3002，在Rt △BCD 中，CD ＝CB ·tan 30°＝1006，则此山的高度CD ＝100 6 m.易错点 不注意实际问题中变量的取值范围错因分析：三角形中的最值问题，可利用正弦、余弦定理建立函数模型(或三角函数模型)，转化为函数最值问题.求最值时要注意自变量的范围，要考虑问题的实际意义.【例1】 某港口O 要将一件重要物品用小艇送到一艘正在航行的轮船上.在小艇出发时，轮船位于港口O 北偏西30°且与该港口相距20海里的A 处，并正以30海里/小时的航行速度沿正东方向匀速行驶.假设该小艇沿直线方向以v 海里/小时的航行速度匀速行驶，经过t 小时与轮船相遇.(1)若希望相遇时小艇的航行距离最小，则小艇航行速度 的大小应为多少？(2)假设小艇的最高航行速度只能达到30海里/小时，试设计航行方案(即确定航行方向和航行速度的大小)，使得小艇能以最短时间与轮船相遇，并说明理由.解析 (1)设相遇时小艇航行的距离为S 海里，则 S ＝900t 2＋400－2·30t ·20·cos （90°－30°） ＝900t 2－600t ＋400 ＝900⎝⎛⎭⎫t －132＋300. 故当t ＝13时，S min ＝103，v ＝10313＝30 3.即小艇以303海里/小时的速度航行，相遇时小艇的航行距离最小.(2)设小艇与轮船在B 处相遇.则v 2t 2＝400＋900t 2－2·20·30t ·cos(90°－30°)， 故v 2＝900－600t ＋400t2.∵0<v ≤30，∴900－600t ＋400t 2≤900，即2t 2－3t ≤0，解得t ≥23.又t ＝23时，v ＝30， 故v ＝30时，t 取得最小值，且最小值等于23.此时，在△OAB 中，有OA ＝OB ＝AB ＝20. 故可设计航行方案如下：航行方向为北偏东30°，航行速度为30海里/小时.【跟踪训练1】 如图，游客从某旅游景区的景点A 处下山至C 处有两种路径.一种是从A 沿直线步行到C ，另一种是先从A 沿索道乘缆车到B ，然后从B 沿直线步行到C .现有甲、乙两位游客从A 处下山，甲沿AC 匀速步行，速度为50 m/min.在甲出发2 min 后，乙从A 乘缆车到B ，在B 处停留1 min 后，再从B 匀速步行到C .假设缆车匀速直线运行的速度为130 m/min ，山路AC 长为1 260 m ，经测量，cos A ＝1213，cos C ＝35.(1)求索道AB 的长；(2)问乙出发多少分钟后，乙在缆车上与甲的距离最短？(3)为使两位游客在C 处互相等待的时间不超过3分钟，乙步行的速度应控制在什么范围内？解析 (1)在△ABC 中，因为cos A ＝1213，cos C ＝35，所以sin A ＝513，sin C ＝45.从而sin B ＝sin ［π－(A ＋C )］＝sin (A ＋C )＝sin A cos C ＋cos A sin C ＝513×35＋1213×45＝6365.由AB sin C ＝AC sin B ，得AB ＝AC sin B ×sin C ＝1 2606365×45＝1 040(m). 所以索道AB 的长为1 040 m.(2)设乙出发t 分钟后，甲、乙两游客距离为d m ，此时，甲行走了(100＋50t )m ，乙距离A 处130t m ，所以由余弦定理得d 2＝(100＋50t )2＋(130t )2－2×130t ×(100＋50t )×1213＝200(37t 2－70t ＋50)，因0≤t ≤1 040130，即0≤t ≤8，故当t ＝3537(min)时，甲、乙距离最短.(3)由BC sin A ＝AC sin B ，得BC ＝AC sin B ×sin A ＝1 2606365×513＝500(m). 乙从B 出发时，甲已走了50×(2＋8＋1)＝550(m)，还需走710 m 才能到达C . 设步行的速度为v m/min ，由题意得－3≤500v －71050≤3，解得1 25043≤v ≤62514，所以为使两位游客在C 处互相等待的时间不超过3分钟，乙步行的速度应控制在⎣⎡⎦⎤1 25043，62514(单位：m/min)范围内.课时达标 第23讲［解密考纲］本考点考查利用正弦定理、余弦定理求解三角形，解决实际应用问题.题型一般为填空题或解答题，题目难度中等偏难.一、选择题1．两座灯塔A 和B 与海岸观察站C 的距离相等，灯塔A 在观察站北偏东40°，灯塔B 在观察站南偏东60°，则灯塔A 在灯塔B 的( B )A ．北偏东10°B ．北偏西10°C ．南偏东10°D ．南偏西10°解析依题意作出图形可知，A在B北偏西10°的地方.2．有一长为1千米的斜坡，它的倾斜角为20°，现要将倾斜角改为10°，则斜坡长为(C)A．1千米B．2sin 10°千米C．2cos 10°千米D．cos 20°千米解析由题意知DC＝BC＝1，∠BCD＝160°，∴BD2＝DC2＋CB2－2DC·CB·cos 160°＝1＋1－2×1×1×cos(180°－20°)＝2＋2cos 20°＝4cos210°，∴BD＝2cos 10°.3．一艘海轮从A处出发，以每小时40海里的速度沿南偏东40°方向直线航行，30分钟后到达B处.在C处有一座灯塔，海轮在A处观察灯塔，其方向是南偏东70°，在B处观察灯塔，其方向是北偏东65°，那么B，C两点间的距离是(A)A．10 2 海里B．10 3 海里C．20 3 海里D．20 2 海里解析如图所示，易知，在△ABC中，AB＝20海里，∠CAB＝30°，∠ACB＝45°，根据正弦定理得BCsin 30°＝ABsin 45°，解得BC＝102(海里)，故选A．4．要测量底部不能到达的东方明珠电视塔的高度，在黄浦江西岸选择甲、乙两观测点，在甲、乙两点分别测得塔顶的仰角分别为45°，30°，在水平面上测得电视塔与甲地连线及甲、乙两地连线所成的角为120°，甲、乙两地相距500米，则电视塔的高度是(D)A．100 2 m B．400 mC．200 3 m D．500 m解析由题意画出示意图，设塔高AB＝h m，在Rt△ABC中，由已知得BC＝h m，在Rt△ABD中，由已知得BD＝3h m，在△BCD中，由余弦定理BD2＝BC2＋CD2－2BC·CD cos ∠BCD，得3h2＝h2＋5002＋h·500，解得h＝500(m).5．长为3.5 m的木棒AB斜靠在石堤旁，木棒的一端A在离堤足C1．4 m的地面上，另一端B在离堤足C处的2.8 m的石堤上，石堤的倾斜角为α，则坡度值tan α＝(A)A．2315B．516C．23116D．115解析由题意，可得在△ABC中，AB＝3.5 m，AC＝1．4 m，BC＝2.8 m，且∠α＋∠ACB＝π.由余弦定理，可得AB2＝AC2＋BC2－2×AC×BC×cos∠ACB，即 3.52＝1．42＋2.82－2×1．4×2.8×cos(π－α)，解得cos α＝516，所以sin α＝23116，所以tan α＝sin αcos α＝2315.6．(2018·四川成都模拟)如图所示，为测一建筑物的高度，在地面上选取A，B两点，从A，B两点分别测得建筑物顶端的仰角为30°，45°，且A，B两点间的距离为60 m，则该建筑物的高度为(A)A．(30＋303) m B．(30＋153) mC．(15＋303) m D．(15＋153) m解析设建筑物高度为h，则htan 30°－htan 45°＝60，即(3－1)h＝60，所以建筑物的高度为h＝(30＋303)m.二、填空题7．一艘船上午9：30在A处测得灯塔S在它的北偏东30°处，之后它继续沿正北方向匀速航行，上午10：00到达B处，此时又测得灯塔S在它的北偏东75°处，且与它相距8 2 n mile，此船的航速是！！！32###n mile/h.解析 设航速为v n mile/h ，在△ABS 中，AB ＝12v ，BS ＝8 2 n mile ，∠BSA ＝45°，由正弦定理，得82sin 30°＝12v sin 45°，∴v ＝32 n mile/h.8．某人在地上画了一个角∠BDA ＝60°，他从角的顶点D 出发，沿角的一边DA 行走10米后，拐弯往另一边的方向行走14米正好到达∠BDA 的另一边BD 上的一点，我们将该点记为点N ，则N 与D 之间的距离为！！！ 16米 ###.解析 如图，设DN ＝x 米，则142＝102＋x 2－2×10×x cos 60°，∴x 2－10x －96＝0. ∴(x －16)(x ＋6)＝0.∴x ＝16. ∴N 与D 之间的距离为16米.9．如图所示，为测量山高MN ，选择A 和另一座山的山顶C 为测量观测点.从A 点测得M 点的仰角∠MAN ＝60°，C 点的仰角∠CAB ＝45°以及∠MAC ＝75°.从C 点测得∠MCA ＝60°，已知山高BC ＝100 m ，则山高MN ＝！！！ 150 ###m.解析 在△ABC 中，AC ＝1002，在△MAC 中，MA sin 60°＝ACsin 45°，解得MA ＝1003，在△MNA 中，MN 1003＝sin 60°＝32，故MN ＝150，即山高MN 为150 m.三、解答题10．已知岛A 南偏西38°方向，距岛A 3海里的B 处有一艘缉私艇，岛A 处的一艘走私船正以10海里/小时的速度向岛北偏西22°方向行驶，问缉私艇朝何方向以多大速度行驶，恰好用0.5小时能截住该走私船？⎝⎛⎭⎫参考数据：sin 38°＝5314，sin 22°＝3314解析 如图，设缉私艇在C 处截住走私船，D 为岛A 正南方向上一点，缉私艇的速度为每小时x 海里，则BC ＝0.5x ，AC ＝5海里，依题意，∠BAC ＝180°－38°－22°＝120°，由余弦定理可得BC 2＝AB 2＋AC 2－2AB ·AC cos 120°，所以BC 2＝49，BC ＝0.5x ＝7，解得x ＝14.又由正弦定理得 sin ∠ABC ＝AC ·sin ∠BACBC ＝5×327＝5314，所以∠ABC ＝38°，又∠BAD ＝38°，所以BC ∥AD ，故缉私艇以每小时14海里的速度向正北方向行驶，恰好用0.5小时截住该走私船.11．(2018·广东广州模拟)如图，某测量人员为了测量西江北岸不能到达的两点A ，B 之间的距离，她在西江南岸找到一个点C ，从C 点可以观察到点A ，B ；找到一个点D ，从D 点可以观察到点A ，C ；找到一个点E ，从E 点可以观察到点B ，C ；并测量得到数据：∠ACD ＝90°，∠ADC ＝60°，∠ACB ＝15°，∠BCE ＝105°，∠CEB ＝45°，DC ＝CE ＝1(百米).(1)求△CDE 的面积； (2)求A ，B 之间的距离.解析 (1)连接DE ，在△CDE 中，∠DCE ＝360°－90°－15°－105°＝150°，S △ECD ＝12DC ·CE ·sin 150°＝12×sin 30°＝12×12＝14(平方百米).(2)依题意知，在Rt △ACD 中，AC ＝DC ·tan ∠ADC ＝1×tan 60°＝ 3. 在△BCE 中，∠CBE ＝180°－∠BCE －∠CEB ＝180°－105°－45°＝30°. 由正弦定理，得BC ＝CE sin ∠CBE·sin ∠CEB ＝1sin 30°×sin 45°＝ 2.因为cos 15°＝cos(60°－45°)＝cos 60°cos 45°＋sin 60°sin 45° ＝12×22＋32×22＝6＋24. 连接AB ，在△ABC 中，由余弦定理得， AB 2＝AC 2＋BC 2－2AC ·BC cos ∠ACB ＝ (3)2＋(2)2－23×2×6＋24＝2－3， 所以AB ＝2－3＝6－22(百米). 12．(2018·河北石家庄重点高中摸底)某学校的平面示意图如图中的五边形区域ABCDE ，其中三角形区域ABE 为生活区，四边形区域BCDE 为教学区，AB ，BC ，CD ，DE ，EA ，BE为学校的主要道路(不考虑宽度).∠BCD ＝∠CDE ＝2π3，∠BAE ＝π3，DE ＝3BC ＝3CD ＝910km.(1)求道路BE 的长度；(2)求生活区△ABE 面积的最大值. 解析(1)如图，连接BD ，在△BCD 中，BD 2＝BC 2＋CD 2－2BC ·CD cos ∠BCD ＝27100，∴BD ＝3310 km.∵BC ＝CD ，∴∠CDB ＝∠CBD ＝π－2π32＝π6，又∠CDE ＝2π3，∴∠BDE ＝π2.∴在Rt △BDE 中，BE ＝BD 2＋DE 2＝⎝⎛⎭⎫33102＋⎝⎛⎭⎫9102＝335(km).故道路BE 的长度为335km.(2)设∠ABE ＝α，∴∠BAE ＝π3，∴∠AEB ＝2π3－α.在△ABE 中，易得AB sin ∠AEB ＝BE sin ∠BAE＝335sinπ3＝65，∴AB ＝65sin ⎝⎛⎭⎫2π3－α，AE ＝65sin α. ∴S △ABE ＝12AB ·AE sin π3＝9325sin ⎝⎛⎭⎫2π3－α·sin α＝ 9325⎣⎡⎦⎤12sin ⎝⎛⎭⎫2α－π6＋14≤9325⎝⎛⎭⎫12＋14＝273100(km 2). ∵0<α<2π3，∴－π6<2α－π6<7π6.∴当2α－π6＝π2，即α＝π3时，S △ABE 取得最大值，最大值为273100km 2，故生活区△ABE 面积的最大值为273100km 2.。
解三角形应用举例
3 .
14
在Rt HAO中，AH＝350米，cos HAO＝11， 14
所以OA＝ AH ＝4900 445(米)． cos HAO 11
答：扇形的半径OA的长约为445米．
测量角度问题
【例5】 缉私艇发现在北偏东45°方向，距离12 n mile的海面上有一走私船正以10 n mile/h的 速度沿东偏南15°方向逃窜．缉私艇的速度 为14 n mile/h.若要在最短的时间内追上该走 私船，缉私艇应沿北偏东45°＋α的方向去 追．求追及所需的时间和角α的正弦值．
方法2：连结AC， 作OH AC，交AC于H. 由题意，得 CD＝500米，AD＝300米，CDA＝120. 在 ACD中， AC 2＝CD 2＋AD 2－2?CD·AD·cos120 ＝5002＋3002＋2 500 300 1＝7002，
2 所以AC＝700(米)．
则cos CAD＝ AC2 AD2 CD2 ＝11. 2 AC AD 14
44
得A＋ ，故A＝ .
42
4
2由S＝1 AC·ABsinA＝3 2 AB＝3，得AB＝2 2.
2
4
由此及余弦定理得BC2＝AC2＋AB2－2AC ABcosA
＝9＋8－2 3 2 2 2 ＝5，故BC＝ 5. 2
测量距离问题
【例1】 如图，某住宅小区的平面图呈 扇形AOC.小区的两个出入口设 置在点A及点C处，小区里有两 条笔直的小路AD，DC，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)．
【解析】方法1：设该扇形的半径为r米． 由题意，得 CD＝500米，DA＝300米，CDO＝60. 在 CDO中， CD2＋OD2－2 CD OD cos60＝OC2，
§3 解三角形的实际应用举例
同理： 同理： cos ∠PAC =
72 − x 3x 由于： 由于： cos ∠PAB = cos ∠PAC 3x + 32 72 − x = 即： 5x 3x 132 解得： (km) 解得： x = 7
（2）作 PD ⊥ a ，垂足为 D，在 Rt∆PDA 中，
PD = PA cos ∠APD = PA cos ∠PAB 132 + 32 3× 3 x + 32 7 = x× = ≈ 17.71(km) 5x 5
（2）当 l = 340mm ， r = 85mm ， θ = 80° 时，利用计算器得：
θ )(mm)
A0 A = 340 + 85 − 85cos80° − 3402 − 852 sin 2 80° ≈ 81(mm)
答：此时活塞移动的距离约为 81mm .
是海面上一条南北方向的海防警戒线， 例 4：a 是海面上一条南北方向的海防警戒线，在 a 上点 A 处有一 个水声监测点， 个水声监测点， 另两个监测点 B,C 分别在 A 的正东方 20km 和 54km 某时刻， 的一个声波， 处，某时刻，监测点 B 收到发自静止目标 P 的一个声波，8s 后监 相继收到这一信号，在当时气象条件下， 测点 A，20s 后监测点 C 相继收到这一信号，在当时气象条件下， 声波在水中的传播速度是 1.5km/s. km， 的距离， （1）设 A 到 P 的距离为 xkm，用 x 表示 B,C 到 P 的距离，并 求 x 的值 的距离（ （ 2 ） 求静止目标 P 到海防警戒线 a 的距离 （ 结果精确到 0.01km） 0.01km）
a D A P C
北
B
分析： （ 分析： 1）PA,PB,PC 长度之间的关系可以通过收到信号的 先后时间建立起来 的长， （2）作 PD ⊥ a ，垂足为 D，要求 PD 的长，只需要求出 PA 的长和 cos ∠APD ， 的值，由题意， 都是定值， 即 cos ∠PAB 的值，由题意， PA − PB, PC − PB 都是定值， 因此， 因此，只需要分别在 ∆PAB 和 ∆PAC 中，求出 cos ∠PAB ， 的表达式，建立方程即可. cos ∠PAC 的表达式，建立方程即可.
解三角形的实际应用举例
解三角形的实际应用举例一、测量中的距离问题1.有一长为10 m的斜坡,倾斜角为60°,在不改变坡高和坡顶的前提下,通过加长坡面的方法将它的倾斜角改为30°,则坡底要延长的长度(单位:m)是()A.5B.5√3C.10√3D.10答案:D解析:如图,在Rt△ABC中,AC=10,∠ACB=60°.∴AB=5√3,BC=5,在Rt△ABD中,∠ADB=30°,∴BD=15.∴CD=BD-BC=10.2.(课时训练福建宁德五校联考,14)一艘船以15 km/h的速度向东航行,船在A处看到灯塔B在北偏东60°处;行驶4 h后,船到达C处,看到灯塔B在北偏东15°处,这时船与灯塔的距离为km.答案:30√2解析:根据题意画出图形,如图所示,可得B=75°-30°=45°,在△ABC 中,根据正弦定理得,AC sinB=BC sin∠BAC,即√22=BC12,∴BC=30√2 km,即此时船与灯塔的距离为30√2 km .3.(课时训练福建厦门高二期末,15)如图,某观测站C 在A 城的南偏西20°,一条笔直公路AB ,其中B 在A 城南偏东40°,B 与C 相距31千米.有一人从B 出发沿公路向A 城走去,走了20千米后到达D 处,此时C ,D 之间的距离为21千米,则A ,C 之间的距离是 千米.答案:24解析:由已知得CD=21,BC=31,BD=20,在△BCD 中,由余弦定理得cos ∠BDC=212+202-3122×21×20=-17.设∠ADC=α,则cos α=17,sin α=4√37. 在△ACD 中,由正弦定理,得AC=21sinαsin60°=24.二、测量中的高度与角度问题4.如图,D ,C ,B 三点在地面同一直线上,DC=a ,从C ,D 两点测得A 点的仰角分别是β,α(α<β),则A点距离地面的高度AB 等于( )A.asinαsinβsin(β-α)B.asinαsinβcos(α-β)C.asinαcosβsin(β-α)D.acosαsinβcos(α-β)答案:A解析:在△ACD中,∠DAC=β-α,DC=a,∠ADC=α,由正弦定理得AC=asinαsin(β-α),∴在Rt△ACB中,AB=AC sin β=asinαsinβsin(β-α).5.运动会开幕式上举行升旗仪式,在坡度15°的看台上,同一列上的第一排和最后一排测得旗杆顶部的仰角分别为60°和30°,第一排和最后一排的距离为10√6 m(如图所示),则旗杆的高度为()A.10 mB.30 mC.10√3 mD.10√6 m答案:B解析:如图所示,由题意知∠AEC=45°,∠ACE=180°-60°-15°=105°,∴∠EAC=180°-45°-105°=30°,由正弦定理知CEsin∠EAC =ACsin∠CEA,∴AC=CE·sin∠CEAsin∠EAC=20√3(m),∴在Rt△ABC中,AB=AC·sin∠ACB=30(m).∴旗杆的高度为30 m.6.当甲船位于A处时获悉,在其正东方向相距20 n mile的B处有一艘渔船遇险等待营救,甲船立即前往营救,同时把消息告知在甲船的南偏西30°,相距10 n mile C处的乙船,乙船立即朝北偏东θ角的方向沿直线前往B处救援,则sin θ的值等于()A.√217B.√22C.√32D.5√714答案:D解析:根据题目条件可作图如图:在△ABC中,AB=20,AC=10,∠CAB=120°,由余弦定理有BC2=AB2+AC2-2AB·AC cos∠CAB=202+102-2×20×10cos 120°=700, ∴BC=10√7.再由正弦定理得ABsin∠ACB =BCsin∠CAB,∴sin∠ACB=AB·sin∠CABBC=10√7=√217.又0°<∠ACB<90°,∴cos∠ACB=2√77,∴sin θ=sin(30°+∠ACB )=sin 30°cos ∠ACB+cos 30°sin ∠ACB =12×2√77+√32×√217=5√714. 7.某海岛周围38 n mile 有暗礁,一轮船由西向东航行,初测此岛在北偏东60°方向,航行30 n mile 后测得此岛在东北方向,若不改变航向,则此船 触礁的危险(填“有”或“无”). 答案:无解析:由题意在△ABC 中,AB=30 n mile,∠BAC=30°,∠ABC=135°,∴∠ACB=15°. 由正弦定理,得BC=AB sin∠ACB·sin ∠BAC=30sin15°·sin 30°=√6-√24=15(√6+√2).在Rt △BDC 中,CD=√22BC=15(√3+1)>38.∴无触礁的危险.8.如图,在一个特定时段内,以点E 为中心的7海里以内海域被设为警戒水域.点E 正北55海里处有一个雷达观测站A.某时刻测得一艘匀速直线行驶的船只位于点A 北偏东45°且与点A 相距40√2海里的位置B ,经过40分钟又测得该船已行驶到点A 北偏东45°+θ(其中sinθ=√2626,0°<θ<90°)且与点A 相距10√13海里的位置C. (1)求该船的行驶速度(单位:海里/小时);(2)若该船不改变航行方向继续行驶,判断它是否会进入警戒水域,并说明理由.解:(1)因为AB=40√2,AC=10√13,∠BAC=θ,sin θ=√2626,0°<θ<90°, 所以cos θ=√1-(√2626)2=5√2626.由余弦定理得BC=√AB 2+AC 2-2AB ·AC ·cosθ=10√5,所以该船的行驶速度为v=10√523=15√5(海里/小时).(2)设直线AE 与BC 的延长线相交于点Q. 在△ABC 中,由余弦定理得 cos ∠ABC=AB 2+BC 2-AC 22AB ·BC=√2)2√5)2√13)22×40√2×10√5=3√1010, 所以sin ∠ABC=√1-cos 2∠ABC =√1-910=√1010. 在△ABQ 中,由正弦定理得AQ=ABsin∠ABC sin (45°-∠ABC )=40√2×√1010√22×2√1010=40.因为AE=55>40=AQ ,所以点Q 位于点A 和点E 之间,且QE=AE-AQ=15.过点E 作EP ⊥BC 于点P ,则EP 为点E 到直线BC 的距离. 在Rt △QPE 中,PE=QE ·sin ∠PQE=QE ·sin ∠AQC=QE ·sin(45°-∠ABC )=15×√55=3√5<7.故该船会进入警戒水域.(建议用时:30分钟)1.如图,已知两座灯塔A 和B 与海岸观察站C 的距离相等,灯塔A 在观察站C 的北偏东40°,灯塔B 在观察站C 的南偏东60°,则灯塔A 在灯塔B 的( )的位置. A.北偏东10° B.北偏西10°C.南偏东10°D.南偏西10° 答案:B解析:由图可知,∠ACB=180°-(40°+60°)=80°.又∵AC=BC,∴∠A=∠CBA=1(180°-80°)=50°.2∵CE∥BD,∴∠CBD=∠BCE=60°,∴∠ABD=60°-50°=10°.∴灯塔A在灯塔B的北偏西10°的位置.2.如图所示,为测一树的高度,在地面上选取A,B两点(点A,B与树根部在同一直线上),从A,B两点分别测得树尖的仰角为30°,45°,且A,B两点之间的距离为60 m,则树的高度为()A.(30+30√3) mB.(30+15√3) mC.(15+30√3) mD.(15+3√3) m答案:A解析:设树高为h,则由题意得√3h-h=60,∴h==30(√3+1)=(30√3+30)(m).√3-13.一艘客船上午9:30在A处,测得灯塔S在它的北偏东30°,之后它以32 n mile/h的速度继续沿正北方向匀速航行,上午10:00到达B处,此时测得船与灯塔S相距8√2 n mile,则灯塔S在B处的()A.北偏东75°B.东偏南75°C.北偏东75°或东偏南75°D.以上方位都不对答案:C解析:根据题意画出示意图,如图,由题意可知AB=32×12=16,BS=8√2,∠A=30°.在△ABS中,由正弦定理得ABsinS =BSsinA,sin S=ABsinABS=8√2=√22,∴S=45°或135°,∴B=105°或15°,即灯塔S在B处的北偏东75°或东偏南75°.4.一货轮航行到M处,测得灯塔S在货轮的北偏东15°方向,与灯塔S相距20 n mile,随后货轮按北偏西30°的方向航行3 h后,又测得灯塔在货轮的东北方向,则货轮的速度为()A.103(√6+√2) n mile/hB.103(√6−√2) n mile/hC.103(√6+√3) n mile/hD.103(√6−√3) n mile/h答案:B解析:如图,设货轮的时速为v,则在△AMS中,∠AMS=45°,∠SAM=105°,∠ASM=30°,SM=20,AM=3v.由正弦定理得3vsin30°=20sin105°,即v=206sin105°=103(√6−√2)(n mile/h).5.某人站在山顶向下看一列车队向山脚驶来,他看见第一辆车与第二辆车的俯角差等于他看见第二辆车与第三辆车的俯角差,则第一辆车与第二辆车的距离d1与第二辆车与第三辆车的距离d2之间的关系为()A.d1>d2B.d1=d2。
解三角形应用举例
B
例4:如图,在山顶铁塔上B处测得地面上一 点A的俯角,在塔底C处测得A处的俯角.已 知铁塔BC部分的高为27.3米,求出山高 CD.
例5:一辆汽车在一条水平的公路上向正 东行驶,到A处时测得公路南侧远处一山 顶D在东偏南15°的方向上,行驶5KM后 到达B处,测得此山顶在东偏南25°的方 向上,仰角为8° ,求此山的高度CD.
(1)已知a=14.8cm,c=23.5cm,B=148.5° (2)已知B=62.7°Ｃ＝６５.8° ,b=3.16cm; (3)已知三边的长分别为 a=41.4cm,b=27.3cm,c=38.7cm.
例8:在某市进行城市环境建设中，要把 一个三角形的区域改造城市内公园，经 过测量得到这个三角形区域的三条边长 分别为68m,88m,127m,这个区域的面 积是多少？ （精确到0.1cm2）
例1 设A,B两点在河的两岸,要测量两点之间的 距离,测量者在A的 同侧,在所在的河岸边选定一点C,测出AC的距离是55cm,
BAC 51, ACB 75
求A,B两点间的距离
B
A
C
例 2 如图A,B两点都在河的对岸(不可到达),设 计一种测量A,B两点距离的方法
A B
例3 : AB是底部B不可到达的一个建筑物,A 为建筑物的最高点,设计一种测量建筑物高 度AB的方法. A
例6:如图一艘海轮从A出发,沿北偏东75°的方 向航行67.5海里后到达海岛B,然后从B出发,沿 北偏东32°的方向航向54海里后到达海岛C. 如果下次航行直接从A出发到达C,此船应该沿 怎样的方向航行,需要航行多少距离?，根据下列条件，求三角 形的面积S（精确到0.1cm2）
§3----解三角形的实际应用举例
工具
第二章 解三角形
栏目导引
解析： 在△BCD 中，∠CBD＝180°－30°－105°＝45°， 由正弦定理得sinBC30°＝sinCD45°， 则 BC＝CDsinsin453°0°＝ 46(km)． 在△ACD 中，∠CAD＝180°－60°－60°＝60°， ∴△ACD 为正三角形， 方法一：∵∠ADB＝∠BDC， ∴BD 为正△ADC 边 AC 上的中垂线， ∴AB＝BC＝ 46(km)．
画出示意图，在三角形中利用正、余弦定理求有关角度进 而解决问题．
工具
第二章 解三角形
栏目导引
[解题过程]
如图所示，设预报时台风中心为 B，开始影响基地时台 风中心为 C，基地刚好不受影响时台风中心为 D，则 B、C、 D 在一直线上，且 AD＝20、AC＝20.
由题意 AB＝20( 3＋1)，DC＝20 2， BC＝( 3＋1)·10 2. 在△ADC 中，∵DC2＝AD2＋AC2， ∴∠DAC＝90°，∠ADC＝45°.
工具
第二章 解三角形
栏目导引
1．以下图示是表示北偏西135°的是( )
答案： C
工具
第二章 解三角形
栏目导引
2．甲、乙两人在同一地平面上的不同方向观测20 m高的旗 杆，甲观测的仰角为50°，乙观测的仰角为40°，用d1，d2分别 表示甲、乙两人离旗杆的距离，那么有( )
A．d1＞d2
B．d1＜d2
时只有一解
工具
第二章 解三角形
栏目导引
已知条件
两边和夹角 (如a，b，C)
三边(a，b，c)
两边和其中 一边的对角 (如a，b，A)
应用定理 余弦定理 正弦定理
余弦定理
正弦定理 余弦定理
解三角形的实际应用举例
小结：
1、解决应用题的思想方法是什么？ 答：把实际问题转化为数学问题，即数学建模思想。 2、解决应用题的步骤是什么？ 实际问题 分析转化
数学问题（画出图形）
检 验
数学结论 解三角形问题
布置作业：课本P.70 习题B 1、2
课外探究：
如果要测量某铁塔的高度，但不能到达铁塔 的底部，在只能使用简单的测量工具的前提 下，你能设计出哪些测量方法？并提供每种 方法的计算公式。
思考与交流：
1、你能设计出别的测量方法吗？把你设 计的方案与本小组的同学讨论，看看是否 B 可行。
CD
C
90o
D
A
例2：如图,一辆汽车在一条水平的公路上向西行 750 驶,到A处时测得公路北侧远处一山顶D在北偏西 的 方向上,行驶5km后到达B处,测得此山顶在北偏 0 西 的方向上,仰角为 8 ,求此山的高度CD.
B
C1
C
D1
D
A1 A
49028 35012
11.12 m
1.52m
B
49028
35 12
0
求A1B
D1
C1
A1
C 11.12 m D
A
1.52m
B
49028
35012
C1
求A1B
D1
A1
C1D1B 180 0 130 032,
解:
A C 11.12 m D 在BC1D1中,已知BC1D1 35012,
0 56
D
北
西
B
0 56
C
750
A
0 解:在⊿ABC中 A 15,0ACB 250 150 10, 根 据正弦定理,
3-解三角形应用举例(1)
1.2应用举例(1)教材分析本节内容是数学5 第一章解三角形的第二部分，是在学习了第一部分正弦、余弦定理知识的基础上，对正弦、余弦定理的进一步应用，要求学生熟练掌握正弦、余弦定理和三角公式.此外，本节又是解三角形应用举例的起始课，对后续内容的学习起着重要作用.本课题的重点是正弦、余弦定理和三角公式的应用，难点是根据题意建立数学模型，画出示意图，以及如何发现解题思路．通过本节课的学习，可以很好地培养学生分析问题和解决问题的能力，要求学生有意识地运用正弦、余弦定理和三角公式，在解决问题的过程中，将实际问题转化为数学问题，体现解决应用问题的一般思路与方法.课时分配本节内容用1课时的时间完成，主要讲解正弦、余弦定理和三角公式解决距离的测量问题.教学目标重点: 由实际问题中抽象出一个或几个三角形，然后逐个解决三角形，得到实际问题的解.难点：根据题意建立数学模型，画出示意图．知识点：正弦、余弦定理和三角公式.能力点：如何由实际问题中抽象出一个或几个三角形，然后逐个解决三角形，得到实际问题的解.教育点：经历将实际问题转化为数学问题的过程，体会成功的喜悦，激发学生的学习乐趣.自主探究点：如何运用正弦、余弦定理解决实际问题.考试点：用正弦、余弦定理解决距离的测量问题.易错易混点：在解决问题的过程中正弦、余弦定理的选择问题.拓展点：解决应用问题的一般步骤.教具准备多媒体课件和三角板课堂模式学案导学一、引入新课1、复习旧知复习提问什么是正弦定理、余弦定理以及它们可以解决哪些类型的三角形？【设计意图】温故知新，为新课的学习打下知识基础。
2、设置情境请学生回答完后再提问：前面引言第一章“解三角形”中，我们遇到这么一个问题，“遥不可及的月亮离我们地球究竟有多远呢？”在古代，天文学家没有先进的仪器就已经估算出了两者的距离，是什么神奇的方法探索到这个奥秘的呢？我们知道，对于未知的距离、高度等，存在着许多可供选择的测量方案，比如可以应用全等三角形、相似三角形的方法，或借助解直角三角形等等不同的方法，但由于在实际测量问题的真实背景下，某些方法会不能实施。
通用版2022届高考数学一轮总复习第三章三角函数与解三角形第8讲解三角形应用举例课件
2.海洋蓝洞是罕见的自然地理现象，被誉为“地球给人类 保留宇宙秘密的最后遗产”，我国拥有世界上已知最深的海洋 蓝洞.若要测量如图 3-8-6 所示的海洋蓝洞的口径(即 A，B 两点 间的距离)，现取两点 C，D，测得 CD＝80，∠ADB＝135°， ∠BDC＝∠DCA＝15°，∠ACB＝120°，则图中海洋蓝洞的口 径为________.
距离为( )
200 6 A. 3 m 答案：A
图 3-8-2 100 6
B.100 6 m C. 3 m D.200 2 m
3.(必修 5P19 第 4 题改编)江岸边有一炮台高 30 m，江中有 两条船，由炮台顶部测得俯角分别为 45°和 30°，且两条船与 炮台底部连线成 30°角，则两条船相距( )
图 3-8-9
解析：根据题意得，在△ABC 中,已知∠CAB＝45°,∠ABC
＝90°，BC＝100 m，易得 AC＝100 2 m；在△AMC 中，已知
∠MAC＝75°，∠MCA＝60°，AC＝100 2 m，易得∠AMC＝
45°. 由 正 弦 定 理 得 ， sin
AC ∠AMC
＝
sin
AM ∠MCA
答案：100 6
(2)(2014 年全国Ⅰ)如图 3-8-9，为测量山高 MN，选择点 A 和另一座山的山顶 C 为测量观测点.从点 A 测得点 M 的仰角为 ∠MAN＝60°,点C的仰角为∠CAB＝45°，以及∠MAC＝75°； 从点 C 测得∠MCA＝60°.已知山高 BC＝100 m，则山高 MN＝ ________m.
(1)
(2)
图 3-8-1
(2)方向角： 相对于某正方向的水平角，如南偏东 30°，北偏西 45°等. (3)方位角： 指从正北方向顺时针转到目标方向线的水平角，如 B 点的 方位角为α[如图 3-8-1(2)]. (4)坡角： 坡面与水平面所成的二面角的度数.
2019年§3 解三角形的实际应用举例语文
6.
2
所以海监船接到通知时，距离岛 A 5 6 海里．
栏目 导引
第二章 解三角形
(2)设海监船航行时间为 t 小时，则 BD＝10 3t，CD＝10t，又 因为∠BCD＝180°－∠ACB＝180°－60°＝120°， 所以 BD2＝BC2＋CD2－2BC·CDcos 120°， 所以 300t2＝100＋100t2－2×10×10t·－12， 所以 2t2－t－1＝0， 解得 t＝1 或 t＝－12(舍去)．
第二章 解三角形
§3 解三角形的实际应用举例
第二章 解三角形
1．常见的几种角 (1)坡角：坡向与水平向的 夹角 ，如图①.
栏目 导引
第二章 解三角形
(2)仰角和俯角：在视线和水平线所成角中，视线在水平线上方 的角叫 仰角 ，在水平线 下方 的角叫俯角，如图②.
栏目 导引
第二章 解三角形
(3)方位角：指从 正北方向 顺时针转到目标方向线所成的 角，如图③，B 点的方位角为 α.
栏目 导引
第二章 解三角形
2.(1)为了测量水 田两侧 A，B 两点间的距离(如图所 示)，某观测者在 A 的同侧选定一点 C，测得 AC＝8 m，∠BAC＝30°，∠BCA＝45°，则 A，B 两点间的距离为________ m.
栏目 导引
第二章 解三角形
(2)如图，A、B 两点都在河的对岸(不可到达)，若在河岸选取相 距 20 米的 C、D 两点，测得∠BCA＝60°，∠ACD＝30°，∠ CDB＝45°，∠BDA＝60°，那么此时 A、B 两点间的距离是 多少？
栏目 导引
第二章 解三角形
在△ABC 中，由余弦定理得 AB＝ AC2＋BC2－2AC×BCcos∠BCA ＝10 6(米)． 所以 A、B 两点间的距离为 10 6米．
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3.甲船在 A 处遇险，在甲船西南 10 海里 B 处的乙船收 到甲船的求救信号后，测得甲船正沿着北偏西 15° 的方向， 以每小时 9 海里的速度向某岛靠近．如果乙船要在 40 分钟 内追上甲船，问乙船应以多大速度、向何方向航行？ (sin 3 3 21° 47′≈ ) 14
解析： 设乙船速度为 v 海里/时， 在△ABC 中，由余弦定理可知： BC2＝AC2＋AB2－2AC· AB· cos∠CAB，
2 2
x x 2 ＋sin 40° ×cos －2×2x×sin 40°
50°
∴x＝1 000· sin 40° ≈643(m)
答：山高约为643 m.
某海上养殖基地 A， 接到气象部门预报， 位于基地南 偏东 60° 相距 20( 3＋1)海里的海面上有一台风中心， 影响半 径为 20 海里，正以每小时 10 2海里的速度沿某一方向匀速 直线前进，预计台风中心将从基地东北方向刮过且 3＋1 小 时后开始影响基地持续 2 小时．求台风移动的方向．
1.如图，为测量河对岸 A，B 两点的距离，在河的这边 3 测出 CD 的长为 km， ∠ADB＝∠CDB＝30° ， ∠ACD＝60° ， 2 ∠ACB＝45° ，求 A，B 两点间的距离．
解析： 在△BCD 中， ∠CBD＝180° －30° －105° ＝45° ， BC CD 由正弦定理得 ＝ ， sin 30° sin 45° CDsin 30° 6 则 BC＝ ＝ (km)． sin 45° 4 在△ACD 中，∠CAD＝180° －60° －60° ＝60° ， ∴△ACD 为正三角形，
方法一：∵∠ADB＝∠BDC， ∴BD 为正△ADC 边 AC 上的中垂线， 6 ∴AB＝BC＝ (km)． 4
3 方法二：在正△ADC 中，AC＝CD＝ (km)． 2 在△ABC 中，由余弦定理得， AB2＝AC2＋BC2－2AC· BCcos 45° 3 6 3 6 2 3 ＝ ＋ －2× × × ＝ ， 4 16 2 4 2 8 6 ∴AB＝ (km)． 4
• [解题过程]
如图所示，若“黄山”舰以最少时间在 B 处追上商船， 则 A，B，C 构成一个三角形． 设所需时间为 t 小时， 则 AB＝21t，BC＝9t. 又已知 AC＝10，依题意知，∠ACB＝120° ， 根据余弦定理，AB2＝AC2＋BC2－2· AC· BCcos∠ACB.
∴(21t)2＝102＋(9t)2－2×10×9tcos 120° ， ∴(21t)2＝100＋81t2＋90t， 即 360t2－90t－100＝0. 2 5 ∴t＝ 或 t＝－ (舍)． 3 12 2 ∴AB＝21× ＝14(海里)． 3 2 即“黄山”舰需要用 小时靠近商船，共航行 14 海里． 3
(4)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，如南偏西 60° ，指以正南方向为始边，顺时针方 向向西旋转 60° .如图中∠ABC 为北偏东 60° 或为东偏北 30° .
• 3．正弦定理、余弦定理在实际测量中应用很 广，主要学习它们在测量 距离 、 高度 、 角度 等问题中的一些应用．
2 800× 2 AB· sin 45° AD＝ ＝ ＝800( 3＋1)(km) sin 15° 6－ 2 4
答：山高 CD 为 800( 3＋1)km.
解决测量高度问题的一般步骤是：
在解题中，要综合运用立体几何知识与平面几何知识， 注意方程思想的运用．
• 2.在某一山顶观测山下两村庄A、B，测得A的俯 角为30°，B的俯角为40°，观测A、B两村庄的 视角为50°，已知A、B在同一海平面上且相距1 000米，求山的高度．(精确到1米，sin 40°≈0.643)
• §3 解三角形的实际应用举例
• 1 ． 对实际应用问题中的一些名称、术语的含义 的理解 • (1)坡角：坡向与水平方向的夹角，如图．
• (2)仰角和俯角：在视线和水平线所成角中，视线 在水平线上方的角叫仰角，在水平线下方的角叫 俯角，如图．
• (3)方位角：指从正北方向顺时针转到目标方 向线所成的角，如图中B点的方位角为α.
•
一商船行至索马里海域时，遭到海盗的追击，随即发 出求救信号．正在该海域执行护航任务的海军“黄山”舰 在A处获悉后，即测出该商船在方位角为45°距离10海里的 C处，并沿方位角为105°的方向，以9海里/时的速度航 行．“黄山”舰立即以21海里/时的速度前去营救．求“黄 山”舰靠近商船所需要的最少时间及所经过的路程．
解与三角形有关的应用题的基本思路和步骤 (1)解三角形应用题的基本思路 画图 解三角形 检验 实际问题――→数学问题 ―――→ 数学问题的解――→ 实际问题的解．
• (2)解三角形应用题的步骤 • ①准确理解题意，分清已知与所求，尤其要理 解应用题中的有关名词和术语； • ②画出示意图，并将已知条件在图形中标出； • ③分析与所研究的问题有关的一个或几个三角 形，通过合理运用正弦定理和余弦定理正确求 解，并作答．
解析： 设山顶为 C，山高 CD＝x，由题意 ∠CAD＝30° ，∠CBD＝40° ，∠ACB＝50° . CD 在 Rt△ADC 中，AC＝ ＝2x， sin 30° CD x 在 Rt△BDC 中，BC＝ ＝ ， sin 40° sin 40°
在△ABC 中，由余弦定理知 AB2＝AC2＋BC2－2AC· BC· cos∠ACB ∴1 000 ＝(2x)
在△ABC 中， AC2＋AB2－BC2 3 由余弦定理得 cos∠BAC＝ ＝2. 2AC· AB ∴∠BAC＝30° ， 又∵B 位于 A 南偏东 60° ，
• • • • •
60°＋30°＋90°＝180°， ∴D位于A的正北方向， 又∵∠ADC＝45°， ∴台风移动的方向为北偏西45°方向． 答：台风向北偏西45°方向移动．
• [解题过程]
如图所示，设预报时台风中心为 B，开始影响基地时台 风中心为 C，基地刚好不受影响时台风中心为 D，则 B、C、 D 在一直线上，且 AD＝20、AC＝20. 由题意 AB＝20( 3＋1)，DC＝20 2， BC＝( 3＋1)· 10 2. 在△ADC 中，∵DC2＝AD2＋AC2， ∴∠DAC＝90° ，∠ADC＝45° .
2 2 2 2 2 2 3v ＝3×9 ＋10 －2×3×9×10×cos
120° ，
∴v＝21 海里/时． BC AC 又由正弦定理可知： ＝ ， sin B sin∠BAC 2 AC· sin∠BAC 3×9 3 3 ∴sin B＝ ＝ ×sin 120° ＝ ， BC 2 14 ×21 3 ∴B≈21° 47′. 即乙船应按北偏东 45° －21° 47′＝23° 13′的方向航行．
6 答：河对岸 A，B 两点间距离为 km. 4
•
如图所示，A、B是水平面上的两个点，相距 800 m，在A点测得山顶C的仰角为45°，∠BAD ＝120°，又在B点测得∠ABD＝45°，其中D点 是点C到水平面的垂足，求山高CD.
[解题过程] 由于 CD⊥面 ABD，∠CAD＝45° ， 所以 CD＝AD， 因此，只需在△ABD 中求出 AD 即可． 在△ABD 中，∠BDA＝180° －45° －120° ＝15° ， AB AD 由 ＝ 得， sin 15° sin 45°