解三角形应用举例
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解三角形(4)---解三角形应用举例例1、如图,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55m ,∠BAC=︒51,∠ACB=︒75.求A 、B 两点的距离(精确到0.1m )启发提问1:∆ABC 中,根据已知的边和对应角,运用哪个定理比较适当?启发提问2:运用该定理解题还需要那些边和角呢?分析:这是一道关于测量从一个可到达的点到一个不可到达的点之间的距离的问题,题目条件告诉了边AB 的对角,AC 为已知边,再根据三角形的内角和定理很容易根据两个已知角算出AC 的对角,应用正弦定理算出AB 边。
解:根据正弦定理,得ACB AB ∠sin = ABCAC ∠sin AB =ABC ACB AC ∠∠sin sin =ABC ACB ∠∠sin sin 55 = )7551180sin(75sin 55︒-︒-︒︒ =︒︒54sin 75sin 55 ≈ 65.7(m) 答:A 、B 两点间的距离为65.7米变式练习:两灯塔A 、B 与海洋观察站C 的距离都等于a km ,灯塔A 在观察站C 的北偏东30︒,灯塔B 在观察站C 南偏东60︒,则A 、B 之间的距离为多少?(画图建立数学模型。
答案:2a km )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 两点间距离的方法。
分析:这是例1的变式题,研究的是两个不可到达的点之间的距离测量问题.首先需要构造三角形,所以需要确定C 、D 两点.根据正弦定理中已知三角形的任意两个内角与一边既可求出另两边的方法,分别求出AC 和BC ,再利用余弦定理可以计算出AB 的距离.解:测量者可以在河岸边选定两点C 、D ,测得CD=a ,并且在C 、D 两点分别测得∠BCA=α,∠ACD=β,∠CDB=γ,∠BDA =δ,在∆ADC 和∆BDC 中,应用正弦定理得:AC = )](180sin[)sin(δγβδγ++-︒+a = )sin()sin(δγβδγ+++a BC = )](180sin[sin γβαγ++-︒a = )sin(sin γβαγ++a 计算出AC 和BC 后,再在∆ABC 中,应用余弦定理计算出AB 两点间的距离AB =αcos 222BC AC BC AC ⨯-+ 分组讨论:还没有其它的方法呢?变式训练:若在河岸选取相距40米的C、D两点,测得∠BCA=60︒,∠ACD=30︒,∠CDB=45︒,∠BDA =60︒(画图建立数学模型。
《解三角形应用举例》教案(4)教学目标1.能够运用正弦定理、余弦定理等知识和方法进一步解决有关三角形的问题, 掌握三角形的面积公式的简单推导和应用;2.通过综合训练强化学生的相应能力,让学生有效、积极、主动地参与到探究问题的过程中来,逐步让学生自主发现规律,举一反三.3.进一步提高利用正弦定理、余弦定理解斜三角形的能力,提高运用数学知识解决实际问题的能力4.让学生进一步巩固所学的知识,加深对所学定理的理解,提高创新能力;进一步培养学生研究和发现能力,让学生在探究中体验愉悦的成功体验.教学重点难点1.重点:推导三角形的面积公式并解决简单的相关题目.2.难点:利用正弦定理、余弦定理来求证简单的证明题.教法与学法1.教法选择:教学形式采用自主探究与尝试指导相结合,引导学生通过分析实践、自主探究、合作交流得出转化问题方法.2.学法指导:学生通过数学建模,自主探究、合作交流,在实践中体验过程,在过程中感受应用,在交流中升华.教学过程一、设置情境,激发学生探索的兴趣三、思维拓展,课堂交流 3AB AC ⋅=.(II )若b c +=,253AB AC ⋅=cos 3,A =bc ∴1sin 2bc A ==)对于5bc =,又5,1b c∴==或1,5b c==,由余弦定理得2222cos20a b c bc A=+-=,25a∴=四、归纳小结,课堂延展教学环节教学过程设计意图师生活动归纳小结利用正弦定理或余弦定理将已知条件转化为只含边的式子或只含角的三角函数式,然后化简并考察边或角的关系,从而确定三角形的形状.特别是有些条件既可用正弦定理也可用余弦定理甚至可以两者混用.回顾解斜三角形的一般题型,便于学生在复习中更深入的思考,更广泛的研究解三角形.由学生谈体会,师生共同归纳总结.巩固创新课堂延展1 .△ABC中,a=2bcosC,则此三角形一定是( )A.等腰三角形B.直角三角形C.等腰直角三角形D.等腰或直角三角形答案:A2.某城市有一条公路,自西向东经过A点到市中心O点后转向东北方向OB,现要修建一条铁路L,L在OA上设一站A,在OB上设一站B,铁路在AB部分为直线段,现要求市中心O与AB的距离为10 km,问把A、B分别设在公路上离中心O多远处才能使|AB|最短?并求其最短距离.(不要求作近似计算)答案:当AB分别在OA、OB上离O点既能保证全体学生的巩固应用,又兼顾学有余力的学生,同时将探究的空间由课堂延伸到课外.学生课下通过练习,巩固正余弦定理的理解.1.教材地位分析解三角形应用举例(4)是在学习了正弦定理、余弦定理的基础上安排的一节应用举例课程,是在学习了测量距离、高度、角度问题后,有了解三角形方法的初步体验,本节主要介绍了正弦定理和余弦定理在计算三角形面积、判断三角形形状、证明恒等式中的应用.本节课是解三角形应用举例第四阶段,为前面学习测量距离、高度、角度问题做了总结,是前面问题的进一步深化.2.学生现实状况分析通过正弦定理、余弦定理的学习,学生对解斜三角形已经有了直观地认识,能够从图形中找到解三角形的方法.但学生对正弦定理和余弦定理应用范围、应注意的问题缺乏清晰的概念.因此,本节课补充了三角形新的面积公式,巧妙设疑,引导学生证明,同时总结出该公式的特点,循序渐进地具体运用于相关的题型.另外本节课的证明题体现了前面所学知识的生动运用,要放手让学生摸索,使学生在具体的论证中灵活把握正弦定理和余弦定理的特点,能不拘一格,一题多解.只要学生自行掌握了两定理的特点,就能很快开阔思维,有利地进一步突破难点.。
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=
3
2km,∠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=
3
2km.
在△BCD中,∠DBC=180°-∠CDB-∠ACD-∠ACB=45°,
由正弦定理,得BC=DC
sin∠DBC
·sin∠BDC
=
3
2
sin 45°·sin 30°=
6
4(km).
在△ABC中,由余弦定理,得AB2=AC2
+BC2-2AC·BCcos 45°=3
4+3
8
-2×3
2
×
6
4×
2
2
=3
8.
∴AB=
6
4km.
∴A,B两点间的距离为
6
4km.
(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°=
2
2×
3
2
-2
2×
1
2
=
6-2 4
,
由正弦定理得PB sin 30°=AB sin 15°
, 所以PB =12×606-2
4
=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.。