解三角形的实际应用举例(课堂PPT)
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例然4 如图,A,B 是海面上位于东西方向相距 5 3( 3+1) 海里的两个观测点,现位于 A 点北偏东 45°,B 点北 偏西 60°的 D 点有一艘轮船发出求救信号,位于 B 点 南偏西 60°且与 B 点相距 20 3海里的 C 点的救援船 立即前往营救,其航行速度为 30 海里/时,该救援 船到达 D 点需要多长时间?
解三角形的实际应用举例
第一课时
工具
第三章 三角函数
基础知识回顾
1、正弦定理
a b c 2R sinA sinB sinC (其中R为外接圆的半径)
2、余弦定理
a2 b2 c2 2bccos A b2 a2 c2 2accos B c2 a2 b2 2abcosC
工具
第三章 三角函数
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).
∴AC=sinasαin-ββ. 在 Rt△ACB 中,AB=AC·sin α=sinasαin-ββsin α. 方法二:在 BC 的延长线上找一点 D,使得在 D 点测得仰角∠ADB =α2. 又测得 DC 的长为 m. 在△ADC 中,∠ADC=α2, ∠DAC=α-α2=α2. ∴DC=AC=m,
解析: 如图,由题意可得 OA=50,
OB=30.
而 AB2=OA2+OB2-2OA·OBcos 120°
=502+302-2×50×30×-12 =2 500+900+1 500=4 900,∴AB=70.
答案: 70
工具
第三章 三角函数
变式训练 1(2) 如图所示,设 A、B 两点在河的两岸,一测
则xy11= =1x15=21t5sti.n 45°=15t,
由
tan
θ=12可得,cos
θ=25 5,sin
θ=
5 5.
故 xy22= =1100
5tsin θ=10t, 5tcos θ-40=20t-40.
工具
第三章 三角函数
(1)令 t=3,P、Q 两点的坐标分别为(45,45)、(30,20), |PQ|= 45-302+45-202= 850=5 34, 即出发后 3 小时两船相距 5 34海里. (2)由题意得: |PQ|= x2-x12+y2-y12 = 10t-15t2+20t-40-15t2 = 50t2-400t+1 600= 50t-42+800≥20 2, ∴当且仅当 t=4 时,|PQ|取得最小值 20 2. 即两船出发后 4 小时时距离最近,最近距离为 20 2海里.
2≈1.4, 3≈1.7, 7≈2.6)
分析:本题解决的关键是什么? 分布在哪个三角形中?能直接利 用正、余弦定理求解吗?若不能, 则需要在哪几个三角形中先求出 哪几条边的长度?
工具
第三章 三角函数
解析: 在△ACD 中,∠CAD=180°-∠ACD-∠ADC=60°,
CD=6 000 m,∠ACD=45°, 根据正弦定理 AD=CDsinsin604°5°=
实际所需电线长度约为 1.2AB≈7 425.6(m).
工具
第三章 三角函数
课外探究 如图所示,甲船由 A 岛出发向北偏东 45°的方向作
匀速直线航行,速度为 15 2海里/小时,在甲船从 A 岛出发的同
时,乙船从
A
岛正南
40
海里处的
B
岛出发,朝北偏东
θtan
θ=12
的方向作匀速直线航行,速度为 10 5海里/小时.
工具
第三章 三角函数
探究点二 :测量高度问题 【变式训练】A、B是海平面上的两个点,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是点C到 水平面的垂足,求山高CD.
工具
第三章 三角函数
解析: 在△ABD 中,
∠BDA=180°-45°-120°=15°.
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).
工具
来自百度文库
第三章 三角函数
【思考探究】 仰角、俯角、方位角有什么区别? 提示: 三者的参照不同.仰角与俯角是相对于水平线而言的, 而方位角是相对于正北方向而言的. 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.
在 Rt△ACB 中,AB=ACsin α=msin α.
工具
第三章 三角函数
探究点二 :测量高度问题
方法三:如图,在河的这岸抽取一点 D,测得 CD=b,并测∠BCD =γ,∠BDC=β.
在△BCD 中,∠CBD=π-γ-β. 由正弦定理得sin∠BCBDC=sin∠CDCBD, ∴BC=CDsi·ns∠in∠CBBDDC=sibn·sβin+βγ. 在 Rt△ABC 中,AB=BCtan ∠ACB=bs·sininββ+tanγα.
(1)选定或确定要创建的三角形,要首先确定所 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三角形中求解.
(2)确定用正弦定理还是余弦定理,如果都可用,
就选择更便于计算的定理.
工具
第三章 三角函数
解三角形实际应用举例
探究点一 :测量距离问题
例1.如图,自动卸货汽车采用液压机构,设计时需要计算
工具
第三章 三角函数
【思考探究】如何用方位角、方向角 确定. 一点的位置?
提示:利用方位角或方向角和目标与观 测点的距离即可唯一确定一点的位置
工具
第三章 三角函数
4、坡度与坡角:坡面与水平面的夹角叫坡角, 坡面与垂直高度 h和水平宽度l的比叫坡度
i
h l
tan
a
h
a
l
工具
第三章 三角函数
探究点一 :测量距离问题 求距离问题要注意:
工具
第三章 三角函数
布置作业
1、书面作业:课本P61练习2第1 (3)(4)题和第2题
2、检查作业:
(1)步步高《40分钟课时训练》
(2)学业水平测试题A卷
工具
第三章 三角函数
解析: 以 A 为原点,BA 所在直线为 y 轴建立如图所示的平面直角
坐标系.
设在 t 时刻甲,乙两船分别在 P(x1,y1),Q(x2,y2),
从中你能学到代值 23CD, 运算的技巧吗?
在△BCD 中,∠CBD=180°-∠BCD-∠BDC=135°,
CD=6 000 m,∠BCD=30°,
根据正弦定理
BD=CsDinsi1n3350°°=
2 2 CD.
又在△ABD 中,∠ADB=∠ADC+∠BDC=90°,
根据勾股定理有
AB= AD2+BD2= 23+12CD=1 000 42(m),
由sinAB15°=sinAD45°,得
AD=ABsi·nsin154°5°=8060-×
2
2 2
=800(
3+1)(m).
4
∵CD⊥平面 ABD,∠CAD=45°,∴CD=AD=800( 3+1)(m).
故山高 CD 为 800( 3+1)m.
工具
第三章 三角函数
探探究要点点、三究所:与方向有关的实际问题
工具
第三章 三角函数
以4人小组为单位,讨论你 们的设计方案.
解析: 方法一:选择水平基线 BC,在 BC 的延长线上取一点 D,
在 D 点测得仰角∠BDA=β,同时测得 CD 的长度为 a.
在△ADC 中∠DAC=α-β,
在△ADC 中,由正弦定理得sAinCβ=sinDαC-β,
工具
第三章 三角函数
∴AB=ACsi·nsi∠n∠ABACCB=50×1
2 2 =50
2(m).
2
工具
第三章 三角函数
某单位在抗雪救灾中,需要在 A、B 两地之间架设高压电线,测 量人员在相距 6 000 m 的 C、D 两地(A、B、C、D 在同一平面上),测得 ∠ACD=45°,∠ADC=75°,∠BCD=30°,∠BDC=15°(如图),假如考 虑到电线的自然下垂和施工损耗等原因,实际所需电线长度大约应该是 A、B 距离的 1.2 倍,问施工单位至少应该准备多长的电线?(参考数据:
注:还可以用向量法求解.
工具
第三章 三角函数
解三角形的实际应用举例
第二课时
工具
第三章 三角函数
探究点二 :测量高度问题
测量高度问题一般是利用地面上的观测点,通过测量仰角、俯
角等数据计算物体的高度,这类问题一般用到立体几何知识,先把
立体几何问题转化为平面几何问题,再通过解三角形加以解决.
如图,测量河对岸的塔形建筑AB,A为塔的顶端,B为塔的 底端,河两岸的地面上任意一点与塔底端B处在同一海拔水平面上, 现给你一架测角仪(可以测量仰角、俯角和视角),再给你一把尺子 (可以测量地面上两点间距离),图中给出的是在一侧河岸地面C点 测得仰角∠ACB=α,请设计一种测量塔建筑高度AB的方法(其中测 角仪支架高度忽略不计,计算结果可用测量数据所设字母表示).
量者在 A 的同侧,在 A 所在的河岸边选定一点 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.252 2 m
解析 由题意知∠ABC=30°,
由正弦定理sin∠ACABC=sin∠ABACB,
(1)求出发后 3 小时两船相距多少海里?
(2)求两船出发后多长时间距离最近?最近距离为多少海里?
工具
第三章 三角函数
课时小结
解生活实际问题的一般步骤 (1)分析题意,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、术语 如坡度、仰角、俯角、方位角等.
(2)根据题意画出示意图. (3)将需求解的问题归结到一个或几个三角形中,通过合理 用正弦定理、余弦定理等有关知识正确求解.演算过程中 要算法简练,计算正确,并作答. (4)检验解出的答案是否具有实际意义,对解进行取舍.
油泵顶杆BC的长度(如图).已知车厢的最大仰角为60°,油
泵顶点B与车厢支点A之间的距离为1.95m,AB与水平线之间的
夹角为6 o 2 0 ,AC长为1.40m,计算BC的长度(结果精确到
0.01m).
(1)什么是最大仰角? (2)例题中涉及一个怎样的三角 形?在△ABC中已知什么,要求什么?
最大角度
= sin
53+ 3·sin 45°cos 60°+cos
45° 45°sin
=5 60°
33+3+1 1=10
3(海里).
2
工具
第三章 三角函数
探探然究要点点、三究:所与方向有关的实际问题
又∠DBC=∠DBA+∠ABC=30°+(90°-60°)=60°,BC=20 3(海里),
在△DBC 中,由余弦定理,得 CD2=BD2+BC2-2BD·BC·cos ∠DBC=300+1 200-2×10 3×20 3×12 =900, ∴CD=30(海里),∴需要的时间 t=3300=1(小时). 故救援船到达 D 点需要 1 小时.
工具
第三章 三角函数
1.解三角形的一般步骤
(1)分析题意,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、术语,如 坡度、仰角、俯角、方位角等.
(2)根据题意画出示意图.
(3)将需求解的问题归结到一个或几个三角形中,通过合理运用 正弦定理、余弦定理等有关知识正确求解.演算过程中,要算法简 练,计算正确,并作答.
1.9521.40221.951.40co6s620'
3.571
BC1.89(m)
答:顶杠BC长约为1.89m.
工具
第三章 三角函数
变式训练1(1)轮船A和轮船B在中午12时同时
离开海港O,两船航行方向的夹角为120°,两船的
航行速度分别为25 n mile/h、15 n mile/h,则下午2
时两船之间的距离是________n mile.
工具
第三章 三角函数
探要点、究所 然
探究点三 :与方向有关的实际问题
解 由题意知 AB=5(3+ 3)海里,∠DBA=90°-60°=30°,
∠DAB=90°-45°=45°, ∴∠ADB=180°-(45°+30°)=105°. 在△DAB 中,由正弦定理,得sin∠DBDAB=sin∠ABADB, ∴DB=ABsi·nsi∠n∠ADDBAB=53+sin310·s5i°n 45°
工具
第三章 三角函数
实例讲解
分析:这个问题就是在ABC
C
中,已知AB=1.95m,AC=1.4m,
B A 6 0 C 6 2 ' 6 0 2 6 ' 01.40m
求BC的长,由于已知 ABC
的两边和它们的夹角,所以可
60
根据余弦定理求出BC。
A
620'
解:由余弦定理,得
1.95m
B
B 2 C A 2 B A 2 C 2 A A B cC A os
解三角形的实际应用举例
第一课时
工具
第三章 三角函数
基础知识回顾
1、正弦定理
a b c 2R sinA sinB sinC (其中R为外接圆的半径)
2、余弦定理
a2 b2 c2 2bccos A b2 a2 c2 2accos B c2 a2 b2 2abcosC
工具
第三章 三角函数
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).
∴AC=sinasαin-ββ. 在 Rt△ACB 中,AB=AC·sin α=sinasαin-ββsin α. 方法二:在 BC 的延长线上找一点 D,使得在 D 点测得仰角∠ADB =α2. 又测得 DC 的长为 m. 在△ADC 中,∠ADC=α2, ∠DAC=α-α2=α2. ∴DC=AC=m,
解析: 如图,由题意可得 OA=50,
OB=30.
而 AB2=OA2+OB2-2OA·OBcos 120°
=502+302-2×50×30×-12 =2 500+900+1 500=4 900,∴AB=70.
答案: 70
工具
第三章 三角函数
变式训练 1(2) 如图所示,设 A、B 两点在河的两岸,一测
则xy11= =1x15=21t5sti.n 45°=15t,
由
tan
θ=12可得,cos
θ=25 5,sin
θ=
5 5.
故 xy22= =1100
5tsin θ=10t, 5tcos θ-40=20t-40.
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第三章 三角函数
(1)令 t=3,P、Q 两点的坐标分别为(45,45)、(30,20), |PQ|= 45-302+45-202= 850=5 34, 即出发后 3 小时两船相距 5 34海里. (2)由题意得: |PQ|= x2-x12+y2-y12 = 10t-15t2+20t-40-15t2 = 50t2-400t+1 600= 50t-42+800≥20 2, ∴当且仅当 t=4 时,|PQ|取得最小值 20 2. 即两船出发后 4 小时时距离最近,最近距离为 20 2海里.
2≈1.4, 3≈1.7, 7≈2.6)
分析:本题解决的关键是什么? 分布在哪个三角形中?能直接利 用正、余弦定理求解吗?若不能, 则需要在哪几个三角形中先求出 哪几条边的长度?
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第三章 三角函数
解析: 在△ACD 中,∠CAD=180°-∠ACD-∠ADC=60°,
CD=6 000 m,∠ACD=45°, 根据正弦定理 AD=CDsinsin604°5°=
实际所需电线长度约为 1.2AB≈7 425.6(m).
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第三章 三角函数
课外探究 如图所示,甲船由 A 岛出发向北偏东 45°的方向作
匀速直线航行,速度为 15 2海里/小时,在甲船从 A 岛出发的同
时,乙船从
A
岛正南
40
海里处的
B
岛出发,朝北偏东
θtan
θ=12
的方向作匀速直线航行,速度为 10 5海里/小时.
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第三章 三角函数
探究点二 :测量高度问题 【变式训练】A、B是海平面上的两个点,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是点C到 水平面的垂足,求山高CD.
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第三章 三角函数
解析: 在△ABD 中,
∠BDA=180°-45°-120°=15°.
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).
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第三章 三角函数
【思考探究】 仰角、俯角、方位角有什么区别? 提示: 三者的参照不同.仰角与俯角是相对于水平线而言的, 而方位角是相对于正北方向而言的. 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.
在 Rt△ACB 中,AB=ACsin α=msin α.
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第三章 三角函数
探究点二 :测量高度问题
方法三:如图,在河的这岸抽取一点 D,测得 CD=b,并测∠BCD =γ,∠BDC=β.
在△BCD 中,∠CBD=π-γ-β. 由正弦定理得sin∠BCBDC=sin∠CDCBD, ∴BC=CDsi·ns∠in∠CBBDDC=sibn·sβin+βγ. 在 Rt△ABC 中,AB=BCtan ∠ACB=bs·sininββ+tanγα.
(1)选定或确定要创建的三角形,要首先确定所 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三角形中求解.
(2)确定用正弦定理还是余弦定理,如果都可用,
就选择更便于计算的定理.
工具
第三章 三角函数
解三角形实际应用举例
探究点一 :测量距离问题
例1.如图,自动卸货汽车采用液压机构,设计时需要计算
工具
第三章 三角函数
【思考探究】如何用方位角、方向角 确定. 一点的位置?
提示:利用方位角或方向角和目标与观 测点的距离即可唯一确定一点的位置
工具
第三章 三角函数
4、坡度与坡角:坡面与水平面的夹角叫坡角, 坡面与垂直高度 h和水平宽度l的比叫坡度
i
h l
tan
a
h
a
l
工具
第三章 三角函数
探究点一 :测量距离问题 求距离问题要注意:
工具
第三章 三角函数
布置作业
1、书面作业:课本P61练习2第1 (3)(4)题和第2题
2、检查作业:
(1)步步高《40分钟课时训练》
(2)学业水平测试题A卷
工具
第三章 三角函数
解析: 以 A 为原点,BA 所在直线为 y 轴建立如图所示的平面直角
坐标系.
设在 t 时刻甲,乙两船分别在 P(x1,y1),Q(x2,y2),
从中你能学到代值 23CD, 运算的技巧吗?
在△BCD 中,∠CBD=180°-∠BCD-∠BDC=135°,
CD=6 000 m,∠BCD=30°,
根据正弦定理
BD=CsDinsi1n3350°°=
2 2 CD.
又在△ABD 中,∠ADB=∠ADC+∠BDC=90°,
根据勾股定理有
AB= AD2+BD2= 23+12CD=1 000 42(m),
由sinAB15°=sinAD45°,得
AD=ABsi·nsin154°5°=8060-×
2
2 2
=800(
3+1)(m).
4
∵CD⊥平面 ABD,∠CAD=45°,∴CD=AD=800( 3+1)(m).
故山高 CD 为 800( 3+1)m.
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第三章 三角函数
探探究要点点、三究所:与方向有关的实际问题
工具
第三章 三角函数
以4人小组为单位,讨论你 们的设计方案.
解析: 方法一:选择水平基线 BC,在 BC 的延长线上取一点 D,
在 D 点测得仰角∠BDA=β,同时测得 CD 的长度为 a.
在△ADC 中∠DAC=α-β,
在△ADC 中,由正弦定理得sAinCβ=sinDαC-β,
工具
第三章 三角函数
∴AB=ACsi·nsi∠n∠ABACCB=50×1
2 2 =50
2(m).
2
工具
第三章 三角函数
某单位在抗雪救灾中,需要在 A、B 两地之间架设高压电线,测 量人员在相距 6 000 m 的 C、D 两地(A、B、C、D 在同一平面上),测得 ∠ACD=45°,∠ADC=75°,∠BCD=30°,∠BDC=15°(如图),假如考 虑到电线的自然下垂和施工损耗等原因,实际所需电线长度大约应该是 A、B 距离的 1.2 倍,问施工单位至少应该准备多长的电线?(参考数据:
注:还可以用向量法求解.
工具
第三章 三角函数
解三角形的实际应用举例
第二课时
工具
第三章 三角函数
探究点二 :测量高度问题
测量高度问题一般是利用地面上的观测点,通过测量仰角、俯
角等数据计算物体的高度,这类问题一般用到立体几何知识,先把
立体几何问题转化为平面几何问题,再通过解三角形加以解决.
如图,测量河对岸的塔形建筑AB,A为塔的顶端,B为塔的 底端,河两岸的地面上任意一点与塔底端B处在同一海拔水平面上, 现给你一架测角仪(可以测量仰角、俯角和视角),再给你一把尺子 (可以测量地面上两点间距离),图中给出的是在一侧河岸地面C点 测得仰角∠ACB=α,请设计一种测量塔建筑高度AB的方法(其中测 角仪支架高度忽略不计,计算结果可用测量数据所设字母表示).
量者在 A 的同侧,在 A 所在的河岸边选定一点 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.252 2 m
解析 由题意知∠ABC=30°,
由正弦定理sin∠ACABC=sin∠ABACB,
(1)求出发后 3 小时两船相距多少海里?
(2)求两船出发后多长时间距离最近?最近距离为多少海里?
工具
第三章 三角函数
课时小结
解生活实际问题的一般步骤 (1)分析题意,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、术语 如坡度、仰角、俯角、方位角等.
(2)根据题意画出示意图. (3)将需求解的问题归结到一个或几个三角形中,通过合理 用正弦定理、余弦定理等有关知识正确求解.演算过程中 要算法简练,计算正确,并作答. (4)检验解出的答案是否具有实际意义,对解进行取舍.
油泵顶杆BC的长度(如图).已知车厢的最大仰角为60°,油
泵顶点B与车厢支点A之间的距离为1.95m,AB与水平线之间的
夹角为6 o 2 0 ,AC长为1.40m,计算BC的长度(结果精确到
0.01m).
(1)什么是最大仰角? (2)例题中涉及一个怎样的三角 形?在△ABC中已知什么,要求什么?
最大角度
= sin
53+ 3·sin 45°cos 60°+cos
45° 45°sin
=5 60°
33+3+1 1=10
3(海里).
2
工具
第三章 三角函数
探探然究要点点、三究:所与方向有关的实际问题
又∠DBC=∠DBA+∠ABC=30°+(90°-60°)=60°,BC=20 3(海里),
在△DBC 中,由余弦定理,得 CD2=BD2+BC2-2BD·BC·cos ∠DBC=300+1 200-2×10 3×20 3×12 =900, ∴CD=30(海里),∴需要的时间 t=3300=1(小时). 故救援船到达 D 点需要 1 小时.
工具
第三章 三角函数
1.解三角形的一般步骤
(1)分析题意,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、术语,如 坡度、仰角、俯角、方位角等.
(2)根据题意画出示意图.
(3)将需求解的问题归结到一个或几个三角形中,通过合理运用 正弦定理、余弦定理等有关知识正确求解.演算过程中,要算法简 练,计算正确,并作答.
1.9521.40221.951.40co6s620'
3.571
BC1.89(m)
答:顶杠BC长约为1.89m.
工具
第三章 三角函数
变式训练1(1)轮船A和轮船B在中午12时同时
离开海港O,两船航行方向的夹角为120°,两船的
航行速度分别为25 n mile/h、15 n mile/h,则下午2
时两船之间的距离是________n mile.
工具
第三章 三角函数
探要点、究所 然
探究点三 :与方向有关的实际问题
解 由题意知 AB=5(3+ 3)海里,∠DBA=90°-60°=30°,
∠DAB=90°-45°=45°, ∴∠ADB=180°-(45°+30°)=105°. 在△DAB 中,由正弦定理,得sin∠DBDAB=sin∠ABADB, ∴DB=ABsi·nsi∠n∠ADDBAB=53+sin310·s5i°n 45°
工具
第三章 三角函数
实例讲解
分析:这个问题就是在ABC
C
中,已知AB=1.95m,AC=1.4m,
B A 6 0 C 6 2 ' 6 0 2 6 ' 01.40m
求BC的长,由于已知 ABC
的两边和它们的夹角,所以可
60
根据余弦定理求出BC。
A
620'
解:由余弦定理,得
1.95m
B
B 2 C A 2 B A 2 C 2 A A B cC A os