2015届高考数学总复习 基础知识名师讲义 第三章 第八节解三角形的应用 文
高考数学第一轮章节复习课件 第三章 三角函数 解三角形
1.以三角函数的化简与
倍角公式 弦、余弦、正切公式,了解
求值为载体,考查二
和半Fra Baidu bibliotek公 它们的内在联系.
倍角的正弦、余弦、
式、积化 2.能运用上述公式进行简单的
正切公式的应用.
和差与和 恒等变换(包括导出积化和
2.简单的三角恒等变换
差化积
差、和差化积、半角公式,
是高考的必考内容.
但对这三组公式不要求记忆).
①代入②得r2-5r+4=0, 解之得r1=1,r2=4. 当r=1 cm时,l=8(cm), 此时,θ=8 rad>2π rad舍去; 当r=4 cm时,l=2(cm), 此时,
(2)设扇形弧长为l,
∵72°=72×
∴l=αR= ×20=8π(cm),
∴S=
×8π×20=80π(cm2).
1.已知角α终边上一点P的坐标,则可先求出点P到原点的 距离r,然后用三角函数的定义求解.
正切 正 负 正 负
一全正,二正弦,三正切,四余弦
三角函数 正弦
余弦
终边相同
的角的三 角函数值 (k∈Z)
sin(α+k·2π) cos(α+
= sinα
k·2cπos)=α
(公式一)
正切
tan(α+k·2π) = tanα
三角函数 正弦
余弦
正切
高三数学解三角形及应用PPT优秀课件
例4:在ΔABC中,a,b, c 分别是角A、B、
C的对边长,已知 a,b,c成等比数列,且
a2c2a cb,c求角A的大小及
的值。
b
sin c
B
例4.已知⊙O的半径为R,在它的内接三角形ABC中,
有 2 R s 2 A i s n 2 C i n 2 a b s B 成i 立,n 求△ABC
面积S的最大值.
例5:在某海滨城市附近海面有一台风,(据检测ar,c当c前o2台s)
风30中0 心km位的于海城面市P处O(,如并图以)的20东k偏m南/ h方的向速度向西偏北451的0方 向移动,台风侵袭的范围为圆形区域,当前半径为60 km , 并以10 km / h的速度不断增加,问几小时后该城市开始受 到台风的侵袭。
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演讲人: XXX
PPT文档·教学课件
例1.在ΔABC中,已知a= 3 ,b= 2 ,B=45°, 求A,C及边c.
例2:ΔABC的三个内角A、B、C的对边
分别是 a,b,c ,如果 a2b(bc),
求证:A=2B
例3.已知锐角ΔABC中, siA n B ) ( 5 3 ,siA n B ) ( 1 5,
(1)求证:taA n 2taB n ;
高考数学复习 强化双基系列课件
《金版学案》高考数学文科一轮复习课件3-8解三角形的应用
=(20 2)2+(40 2)2-2×20 2×40 2cos 60°=2 400,
栏
目
所以 AB=20 6(米).
链
答案:20 6
接
考点探究 变式探究
2. 某观测站C在城A的南偏西20°的方向上,由A城出发 有一条公路,走向是南偏东40°,在C处测得距C为31千米的
栏 公路上B处有一人正沿公路向A城走去,走了20千米后,到达 目 D处,此时C、D间距离为21千米,问还需走多少千米到达A 链
角与BD=a一边,故可以利用正弦定理求解EA.
栏
自主解答:
目
链 点评:高度的测量借助于两个或者多个三角形进行,基本 接
思想是把测量的高所在线段纳入到一个(或两个)可解三角形
中.测量底部不可到达的物体的高度,通常在基线上选取两个观
测点,在同一平面内至少测量三个数据(角边角),解两个三角形,
运用解方程思想解决问题.
h tan
β
,AD=
H
tan β
及AB+
BD=AD,得tanHα+tanh β=tanHβ,解得H=tan
htan α α-tan
β
栏
=1.42×4-1.12.420=124.
目 链
接 因此,电视塔的高度H是124 m.
考点探究
考点2 距离问题
【例 2】 如图,为测量河对岸 A,B 两点间的距离,在河岸选
2016年高考数学总复习课件:第三章 第8讲 解三角形应用举例
在船的南偏西 60°,另一灯塔在船的南偏西 75°,则这艘船的速
度是( C )
A.5海里/时
B.5 3海里/时
C.10海里/时 D.10 3海里/时 解析:如图 D13,依题意有∠BAC=60°, ∠BAD=75°,故∠CAD=∠CDA=15°, 从而 CD=CA=10.在 Rt△ABC 中,∠ACB
3 2 =3
14
3 .
答:sinα的值为3
14
3 .
【规律方法】关于角度的问题同样需要在三角形中进行,
同时要理解实际问题中常用角的概念:仰角和俯角、方向角、
方位角、坡度等.
第二十三页,编辑于星期五:二十三点 二十七 分。
【互动探究】
3.两座灯塔 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 )
图3-8-6
第二十七页,编辑于星期五:二十三点 二十七 分。
由余弦定理, 在ABD 中, BD2=AB2+AD2-2AB×ADcosA =22+42-2×2×4cosA=20-16cosA. 在CDB 中,BD2=CB2+CD2-2CB×CDcosC =62+42-2×6×4cosC=52-48cosC. ∴20-16cosA=52-48cosC. ∵cosC=-cosA,∴64cosA=-32,cosA=-12. ∴A=120°. ∴S=16sin120°=8 3.
高考数学(文)一轮复习课件:第3章 三角函数、解三角形3-8
解析 DC=DB-CB,即 a=tAanBα-tAanBβ,则 AB=ta1nα-a ta1nβ=sinβcaossiαn-αscinoβsβsinα=saisninβα-sinαβ.故选 A.
3.江岸边有一炮台高 30 m,江中有两条船,船与炮台底部在同一水平面上,由炮台顶部测得俯角分别 为 45°和 60°,而且两条船与炮台底部连线成 30°角,则两条船相距_1_0___3___ m.
问题.
角函数的性质交汇命题,且多以解答题的形式呈现,
解题时要注意一些常用术语,充分结合数形结合及
转化化归思想的运用.
课时思维激活
教材知识梳理和小题探究
回扣教材
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,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 (1)北偏东 α,即由指北方向顺时针旋转 α 到达目标方向(如图③); (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.
解析 如图,OM=AOtan45° =30(m), ON=AOtan30°= 33×30 =10 3(m), 在△MON 中,由余弦定理得,
MN=
900+300-2×30×10
解三角形及应用归纳整理
解三角形及应用举例
公式篇
知识点归纳同角关系式
1倒数关系:sin csc 1αα⋅=,cos sec 1αα⋅=,tan cot 1αα⋅=
2商数关系:
sin tan cos ααα=,cos cot sin α
αα
=
3平方关系:22sin cos 1αα+=,221tan sec αα+=,22
1cot csc αα+=
知识点归纳和差倍半 1.和、差角公式
βαβαβαsin cos cos sin )sin(±=±; βαβαβαsin sin cos cos )cos( =±; tan tan tan()1tan tan αβ
αβαβ
±±=
.
2.二倍角公式
αααcos sin 22sin =;
ααααα2222sin 211cos 2sin cos 2cos -=-=-=;
2
2tan tan 21tan α
αα
=
-. 3.降幂公式
ααα2sin 21cos sin =
;22cos 1sin 2αα-=
;2
2cos 1cos 2
αα+=. 4.半角公式
2cos 12
sin
αα
-±
=;2
cos 12cos αα+±=;sin 1cos tan 21cos sin ααα
αα
-===+.
5.万能公式
2
2tan
2sin 1tan 2
α
αα
=
+;22
1tan 2cos 1tan 2
ααα
-=
+;2
2tan
2tan 1tan 2
α
αα
=-.
6.积化和差公式
)]sin()[sin(21cos sin βαβαβα-++=;)]sin()[sin(21
sin cos βαβαβα--+=;
)]cos()[cos(21cos cos βαβαβα-++=;)]cos()[cos(2
【金版教程】届高考数学总复习 第3章 第8讲 解三角形应用举例课件 理 新人教A版
在△BCD 中,由正弦定理可得 BC=assiinn14055°°=
3+1 2 a.
在△ABC 中,已经求得 AC 和 BC,又因为∠ACB=30°,
所以利用余弦定理可以求得 A,B 两点之间的距离为 AB=
AC2+BC2-2AC·BC·cos30°=
2 2 a.
(1)选定或确定要创建的三角形,首先确定所求量所在的三角 形,若其他量已知则直接解;若有未知量,则把未知量放在 另一确定的三角形中求解. (2)确定用正弦定理还是余弦定理,如都可用,就选便于计算 的定理. (3)在实际问题中,可能会遇到空间与平面(地面)同时研究的 问题,这时最好画一个空间图,再画一个平面图,处理问题 既清楚又不易出错.
课前自主导学
1. 实际问题中的有关概念及常用术语 (1)基线 在测量上,根据测量需要适当确定的________叫做基线. (2)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).
金版教程 ·高三数学 9、要学生做的事,教职员躬亲共做;要学生学的知识,教职员躬亲共学;要学生守的规则,教职员躬亲共守。2021/9/182021/9/18Saturday, September 18, 2021
高三数学专题复习专题08 解三角形(教师版)
专题8 解三角形
★★★高考在考什么
【考题回放】
1.设,,a b c 分别是ABC ∆的三个内角,,A B C 所对的边,则()2a b b c =+是2A B =的
( A )
(A )充分条件 (B )充分而不必要条件 (C )必要而充分条件 (D )既不充分又不必要条件
2.在ABC ∆中,已知
C B
A sin 2tan
=+,给出以下四个论断:
① 1cot tan =⋅B A
② 2sin sin 0≤
+<B A
③ 1cos sin 2
2=+B A
④ C B A 2
22sin cos cos =+
其中正确的是( B )
(A )①③
(B )②④ (C )①④ (D )②③
3.在△ABC 中,已知A 、B 、C 成等差数列,则2tan
2tan 32tan 2tan C A C A ++的值为__________3.
4.如果111
A B C ∆的三个内角的余弦值分别等于
222
A B C ∆的三个内角的正弦值,则()
A .111A
B
C ∆和222A B C ∆都是锐角三角形 B .111A B C ∆和222A B C ∆都是钝角三角形 C .111A B C ∆是钝角三角形,222A B C ∆是锐角三角形
D .111
A B C ∆是锐角三角形,
222
A B C ∆是钝角三角形
5.己知A 、C 是锐角△ABC 的两个内角,且tanA, tanC 是方程x 2-3px+1-p =0 (p ≠0,且p ∈R),的两个实根,则tan(A+C)=_______,tanA,tanC 的取值范围分别是___ _
2015届高考数学总复习第三章 第八节解三角形的应用精讲课件 文
上.
(1)求渔船甲的速度; (2)求sin α的值.
思路点拨: 要求渔船甲的速度,关键是求出 BC ,而 AB=12,AC就是船乙2小时走的距离,因此AC=20,故可 用余弦定理求得BC,注意α=∠ACB,因此可在△ABC中求
180°-α两角与BD=a一边,故可以利用正弦定理求解EA. 自主解答:
,
,
点评:高度的测量借助于两个或者多个三角形进行,基 本思想是把测量的高所在线段纳入到一个(或两个)可解三角 形中.测量底部不可到达的物体的高度,通常在基线上选 取两个观测点,在同一平面内至少测量三个数据(角边角),
解两个三角形,运用解方程思想解决问题.
解析:设缉私船用t小时在D处追上走私船, 则有CD=10 t,BD=10t, -1,AC=2,∠BAC=120°,
在△ABC中,AB=
由余弦定理得,BC2=AB2+AC2-2AB· ACcos∠BAC= (-1)2+22-2( -1)×2cos 120°=6.
∴∠ABC=45°.∴BC与正北方向垂直.
变式探究
3.在海岸A处,发现北偏东45°方向,距离A处(
里的 C 处的缉私船奉命以每小时 10
-1)海Biblioteka Baidu
2015年高考数学一轮总复习精品课件:第三章+三角函数、解三角形 3.1 任意角和弧度制及任意角的三
6
第十八页,编辑于星期五:十一点 十一分。
探究突破
19
方法提炼
(1)已知角 α 终边上一点 P 的坐标求三角函数值时,则可先求出点 P 到
原点的距离 r,然后用三角函数的定义求解.
(2)已知角 α 的终边所在的直线方程求三角函数值时,则可先设出终边
上一点的坐标,求出此点到原点的距离,然后用三角函数的定义来求相关问
y 叫做 α 的正
x 叫做 α 的余
x
定义
弦,记作 sinα,即
弦,记作 cosα,即
sinα=y
cosα=x
Ⅰ
正
正
正
Ⅱ
正
负
Leabharlann Baidu
负
Ⅲ
负
负
正
Ⅳ
负
正
负
口
诀
y
tanα,即 tanα= (x≠0)
x
一全正,二正弦,三正切,四余弦
第七页,编辑于星期五:十一点 十一分。
8
梳理自测
终边相
同
的角的
三
角函数
值
sin(α+k·2π)=
2
2π +
3
2
3
2
,k∈Z
< < 2 + 2,∈Z
第四页,编辑于星期五:十一点 十一分。
第三章 三角函数、解三角形 复习讲义
第1节 任意角和弧度制及任意角的三角函数
◆考纲·了然于胸◆ 1.了解任意角的概念.
2.了解弧度制的概念,能进行弧度与角度的互化. 3.理解任意角的三角函数(正弦、余弦、正切)的定义.
[要点梳理]
1.角的概念
(1)角的分类(按旋转的方向):
角⎩⎪⎨⎪
⎧
正角:按照逆时针方向旋转而成的角。负角:按照顺时针方向旋转而成的角。零角:射线没有旋转.
(2)象限角与轴线角:
(3)终边相同的角
所有与α终边相同的角,包括α本身构成一个集合,这个集合可记为S ={β|β=α+k·360°,k ∈Z }. 质疑探究1:(1)第二象限角一定是钝角吗?(2)终边相同的角一定相等吗?
提示:(1)钝角是第二象限角,但第二象限角不一定是钝角;(2)终边相同的角不一定相等. 2.弧度制
(1)定义:长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角.弧度记作rad. (2)公式
(3)规定:正角的弧度数是一个正数,负角的弧度数是一个负数,零角的弧度数是
3.任意角的三角函数
任意角α的终边与单位圆交于点P (x ,y )时,sin α=y ,cos α=x ,tan α=y
x
(x ≠0).三个三角函数的初步性质如下表:
如下图,设角α的终边与单位圆交于点P ,过P 作PM ⊥x 轴,垂足为M ,过A (1,0)作单位圆的切线与α的终边或终边的反向延长线相交于点T .
质疑探究[小题查验]
1.-870°角的终边在第几象限( )
A .一
B .二
C .三
D .四
2.(2016·龙岩质检)已知α为第二象限角,sin α=45
,则tan α的值为( )
高考总复习北师大版数学文第三章 第八节解三角形应用举例
第八节解三角形应用举例
错误!
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(a)).
2.方位角
从某点的指北方向线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(b)).
3.方向角
正北或正南方向线与目标方向线所成的锐角,通常表达为北(南)偏东(西)××度.
易混淆方位角与方向角概念:方位角是指北方向与目标方向线按顺时针之间的夹角,而方向角是正北或正南方向线与目标方向线所成的锐角.
[试一试]
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()A.北偏东15°B.北偏西15°
C.北偏东10° D.北偏西10°
解析:选B 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°.
把握解三角形应用题的四步
(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问题、近似计算的要求等.
[练一练]
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.50错误!m B.50错误!m
C.25错误!m D.错误!m
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
解析:观察图 D23 可知,当 P 为优弧 AB 的中点时,阴影
部分的面积 S 取最大值,
此时∠BOP=∠AOP=π-β,面积 S 的最
大值为 π×22×22βπ+S△POB+S△POA=4β+ 12|OP||OB|sin(π-β)+12|OP||OA|sin(π-β)=4β+ 2sin β+2sin β=4β+4sin β.
66+04×22×2 12= 234+01=120( 3-1)m.
答案:C
5.(2019 年北京)如图 3-8-4,A,B 是半径为 2 的圆周上的定 点,P 为圆周上的动点,∠APB 是锐角,大小为β.图中阴影区 域的面积的最大值为( )
β+4cos β β+2cos β
图 3-8-4 β+4sin β β+2sin β
A.mssininβα
B.simn(sαin+αβ)
C.simn(sαin+ββ)
D.sminsiαn+(α+sinββ)
解析:∠ABC=π-(α+β),由正弦定理得 sAinBβ=sin∠ACABC , ∴AB=sin [mπ-·si(nα+β β)]=sinm(αs+inββ) ,故选 C.
答案:C
图 3-8-6
解析:由已知得,在△ACD 中,∠ACD=15°,∠ADC=150°, 所以∠DAC=15°,
由正弦定理得 AC=80ssiinn1155°0°=
2015高考数学一轮复习配套课件:3-8解三角形应用举例
第三章 第8讲
第3页
第三页,编辑于星期五:十二点 二十七分。
金版教程 ·高三一轮总复习 ·新课标 ·数学 理
抓住2个必备考点
突破3个热点考向
破译5类高考密码
迎战2年高考模拟
限时规范特训
1个重要区别——仰角、俯角和方位角的区别 仰角、俯角和方位角是不同的,仰角和俯角是对于水平线而言 的,方位角是相对于正北方向而言的. 2种必知情形——解三角形应用题常有以下两种情形 (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.
第三章 第8讲
第4页
第四页,编辑于星期五:十二点 二十七分。
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抓住2个必备考点
突破3个热点考向
破译5类高考密码
迎战2年高考模拟
限时规范特训
(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.
(4)有一长为1的斜坡,它的倾斜角为20°,现高不变,将倾
斜角改为10°,则斜坡长为2cos10°.(√)
第三章 第8讲
第15页
第十五页,编辑于星期五:十二点 二十七分。
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2015届高考数学总复习 第三章 第八节解三角形的应用课时精练试题 文(含解析)
第八节 解三角形的应用
1.(2013·绍兴模拟)有一长为1的斜坡,它的倾斜角为20°,现高不变,将倾斜角改为10°,则斜坡长为( )
A .1
B .2sin 10°
C .2cos 10°
D .cos 20°
解析:如图,∠ABC =20°,AB =1,∠ADC =10°, ∴∠ABD =160°.
在△ABD 中,由正弦定理得AD sin 160°=AB
sin 10°
,
∴AD =AB ·sin 160°sin 10°=sin 20°
sin 10°
=2 cos10°.故选C 项.
答案:C
2.如果把直角三角形的三边都增加同样的长度,则这个新的三角形的形状为( ) A .锐角三角形 B .直角三角形
C .钝角三角形
D .由增加的长度决定
解析:设增加同样的长度为x ,原三边长为a 、b 、c ,且c 2=a 2+b 2
,a +b >c .新的三角形的三边长为a +x 、b +x 、c +x ,知c +x 为最大边,其对应角最大.
而(a +x )2+(b +x )2-(c +x )2=x 2
+2(a +b -c )x >0,由余弦定理知新的三角形的最大角的余弦值为正,则为锐角,那么它为锐角三角形.
答案:A
3.在相距2 km 的A 、B 两点处测量目标C ,若∠CAB =75°,∠CBA =60°,则A 、C 两点之间的距离是( )
A .2 3 km
B .3 2 km C. 6 km D .3 3 km 解析:由题意,
C =180°-75°-60°=45°,由正弦定理得AC sin 60°=AB
sin 45°
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第八节 解三角形的应用
能够运用正弦定理、余弦定理等知识和方法解决一些与测量和几何计算有关的实际问题.
知识梳理
一、实际问题中的相关术语、名称
1.方位角:指从正北方向顺时针转到目标方向线的夹角[]如下图(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°,西偏北60°等. 3.仰角与俯角:指视线与水平线的夹角,视线在水平线上方的角叫做仰角.视线在水平线下方的角叫做俯角[]如下图(2).
(3)
4.坡度:坡面与水平面所成的二面角的度数[如图(3),角θ为坡角]. 坡比:坡面的铅直高度与水平长度之比如图(3),i =h
l 为坡比.
二、正、余弦定理可以解决的实际问题
距离或宽度(有障碍物)、高度(底部或顶部不能到达)、角度(航海或航空定位)、面积等.
基础自测
1.已知A ,B 两地的距离为a ,B ,C 两地的距离为3a ,现测得∠ABC 为锐角,且sin ∠ABC =223
,则A ,C 两地的距离是( )
A.2a
B.3a
C .22a
D .23a
解析:由∠ABC 为锐角,sin ∠ABC =223得cos ∠ABC =1
3
.余弦定理知AC 2=a 2+9a 2-
2a ·3a ·cos ∠ABC =10a 2-6a 2×1
3
=8a 2,所以AC =22a .
答案:C
2.如图所示,
为测一树的高度,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 两点之间的距离为60m ,则树的高度h 为 ( )
A .(15+33)m
B .(30+153)m
C .(30+303)m
D .(15+303)m
解析:由正弦定理可得60sin (45°-30°)=PB
sin 30°,
即PB =60×
1
2sin 15°=30
sin 15°
,
h =PB sin 45°=30sin 45°
sin 15°=(30+303) m .故选C.
答案:C
3.在地面上一点D 测得一电视塔尖的仰角为45°,再向塔底方向前进100 m ,又测得塔尖的仰角为60°,则此电视塔高约为________.
解析:如图,∠D =45°,∠ACB =60°,DC =100 m ,∠DAC =15°, 因为AC =DC ·sin 45°
sin 15°
,所以AB =AC ·sin 60°,
=100·sin 45°·sin 60°
sin 15°=100×2
2×
3
26-2
4
=50(3+3) m.
答案:50(3+3) m
4.如图所示,已知两座灯塔A 和B 与海洋观察站C 的距离等于
a km ,灯塔A 在观察站C 的北偏东20°,灯塔B 在观察站C 的南偏东40°,则灯塔A 与灯塔B 的距离为____________.
解析:易知∠ACB =120°,在△ABC 中,由余弦定理,得AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC cos
120°=2a 2-2a 2×⎝⎛⎭
⎫-1
2
=3a 2, ∴AB =3a (km). 答案:3a km
1.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 两点之间的距离为______千米.
答案: 6
2.(2013·江苏卷)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2min 后,乙从A 乘缆车到B ,在B 处停留1 min 后,再从匀速步行到C .假设缆车匀速直线运动的速度为130
m/min ,山路AC 长为1 260 m ,经测量,cos A =1213,cos C =3
5
.
(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:(法一)(1)∵cos A =1213,cos C =3
5,∴A ,C ∈⎝⎛⎭⎫0,π2, ∴sin A =513,sin C =4
5
,
∴sin B =sin[π-(A +C )]=sin(A +C )= sin A cos C +cos A sin C =63
65
,
根据AB sin C =AC sin B 得AB =AC sin B sin C =1 040 m.
(2)设乙出发t 分钟后,甲、乙距离为d ,则
d 2=(130t )2+(100+50t )2-2×130t ×(100+50t )×12
13,
∴d 2=200(37t 2-70t +50), ∵0≤t ≤1 040
130
,即0≤t ≤8,
∴t =3537时,即乙出发35
37分钟后,乙在缆车上与甲的距离最短.
(3)由正弦定理
BC sin A =AC
sin B
得, BC =AC sin B sin A =1 2606365
×513
=500(m),
乙从B 出发时,甲已经走了50×(2+8+1)=550(m),还需走710 m ,才能到达C . 设乙的步行速度为V m/min ,则⎪⎪⎪⎪500v -710
50≤3,
∴-3≤500υ-71050≤3,∴1 25043≤υ≤625
14
.
∴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范围内.
(法二)(1)如图作BD ⊥CA 于点D ,设BD =20k ,则DC =15k ,AD =48k ,AB =52k ,由
AC =63k =1 260 m ,知:AB =52k =1 040 m.
(2)设乙出发x 分钟后到达点M ,此时甲到达N 点,如图所示.
则:AM =130 x ,AN =50(x +2),由余弦定理得:
MN 2=AM 2+AN 2-2 AM ·AN cos A =7 400 x 2-14 000 x +10 000,其中0≤x ≤8 ,当x =
35
37
(min)时,MN 最小,此时乙在缆车上与甲的距离最短.
(3)由(1)知:BC =500 m ,甲到C 用时:1 26050=126
5
(min).
若甲等乙3分钟,则乙到C 用时:1265+3=1415 (min),在BC 上用时:86
5 (min).
此时乙的速度最小,且为:500÷865=1 250
43
m/min.
若乙等甲3分钟,则乙到C 用时:1265-3=1115 (min),在BC 上用时:56
5
(min).