编辑:jz_fuzz
2015-04-17
奥数的学习并没有我们想象的那么难,只要用心我们还是可以把奥数学习好的。我们一起来看一下这篇初中奥数直角三角形应用题专题讲解吧。
一、构造一个直角三角形模型
这一类问题一般比较简单,关键在于构造出一个直角三角形,把相应的边和角都归纳进这个三角形,然后用适当的边角关系解决相应的问题.
例1:一轮船以每小时20海里的速度沿正东方向航行,上午8时,该船在A处测得某灯塔位于它的北偏东30°的B处上午9时行至C处,测得灯塔恰好在它的正北方向,此时它与灯塔的距离是 海里(结果保留根号)。
分析:因为灯塔在C的正北,可构造如图所示的直角三角形ABC,又AC=20,∠BAC=60°,所以由正切函数可计算出BC.
解:在Rt△ABC中,
∵∠ACB=90°,∠BAC=90°-30°=60°,
又∵AC=20×1=20,
∴tan60°=,BC=AC tan60°=20×=20.
例2:苏州的虎丘塔塔身倾斜,却历经千年而不倒,被誉为“中国第一斜塔”(如图1-2).BC是过塔底中心B的铅垂线,AC是塔顶A偏离BC的距离,椐测量,AC约为2.34m,倾角约为2°48′,求虎丘塔塔身AB的长度.(精确到0.1m)
分析:因为BC是铅垂线,所以与地面垂直,AB是斜线,要解决该问题,必须构造直角三角形,故过塔顶A作BC垂线垂足为点C,放在Rt△ACB中解决该问题.
解:在Rt△ACB中,
∵∠ACB=90°,∠ABC=2°48′,又AC=2.34
∴ tan2°48′=,
即AB=AC•cot2°48′=2.34 cot2°48′=47.8m.
二、构造两个直角三角形模型
已知AB⊥CD,∠ACB=α,∠ADB=β(或者其他的两个角),CD=d(或其他任一边的长度),求AB及其他边的长度.
这类模型又分两种情况分别解决不同的问题.
第一种情况:点C,D在边AB的同侧利用这两个直角三角形的边角,边边关系构造方程组解决诸如测量中的俯角,仰角,轮船在大海中航行中的方位角等问题.
例3一艘货轮向正北方向航行,在点A处测得灯塔M在北偏西30°,货轮以每小时20海里的速度航行,一小时后到达B处,测得灯塔M在北偏西45°,问该货轮到达灯塔正东方向D处时,货轮与灯塔M距离是多少?(精确到0.1海里,≈1.732)
分析:因为D在M正东方向,AB是正北方向,所以MD⊥AD,即构造了两个直角三角形:Rt△ADM和Rt△BDM.在这两个直角三角形中利用边角关系构造方程组,即可解决问题.
解:不妨设MD=x,DB=y.
又∠MAD=30°,
∠MBD=45°,AB=20×1=20,
在Rt△BDM中,∵tan∠MBD=,
∴tan45°= ①
在Rt△ADM中,∵tan∠MAD=,
∴tan30°= ②
解这个方程组得x=10(+1)≈27.3,y=10(+1))≈27.3.
所以该货轮到达灯塔正东方向D处时,货轮与灯塔M距离约为27.3海里.
第二种情况:点C,D在边AB的异侧利用这两个直角三角形的边角、边边关系构造方程组也能解决一系列问题.
例4平地上有一建筑物AB和铁塔CD相距60m,已知在建筑物顶部测得铁塔底部的俯角为30°,又测得塔顶的仰角为45°,求铁塔的高(精确到0.01米).
分析:本题需构造直角三角形,可从点A引CD的垂线,垂足是点E,得到两个Rt三角形,在这两个三角形中利用边角关系构造方程组,即可解决问题.
解:作AE⊥CD,交CD于点E,不妨设CE=x,DE=y.又∠DAE=30°,∠CAE=45°.
在Rt△ADE中,∵tan∠DAE=
∴tan30°= ①
在Rt△AEC中,∵tan∠CAE=
∴tan45°= ②
解这个方程组得x=60
y=20
∴DE=60+20≈94.64
答:铁塔的高度为94.64m.
例5甲、乙两只捕捞船同时从A港出海捕鱼,甲船以每小时15千米的速度沿西偏北30°方向前进,乙船以每小时15千米的速度沿东北方向前进。甲船航行2小时到达C处,此时甲船发现渔具丢在乙船上,于是甲船快速(匀速)沿北偏东75°的方向追赶,结果两船在B处相遇。
(1)甲船从C处追赶上乙船用了多少时间?
(2)甲船追赶乙船的速度是每小时多少千米?
分析:因为乙船速度始终没有改变,本题应从乙船入手,若能求出AB的长度,则可求出乙船所用的时间,从而可求出甲船追赶上乙船用了多少时间.构造直角三角形,可过点A引CB的垂线,垂足是点E,得到两个直角三角形,利用边角关系可求出AB的长度.
解:过点A引CB的垂线,垂足是点E,又∠ACE=45°,∠EAB=60°.
在Rt△ACE中,∵sin∠ACE=,即sin45°=
∴AE=AC.sin45°=•30•=30
又∵CE=AE
∴CE=AE=30
在Rt△AEB中,∵cos∠BAE=
∴AB===60
又∵tan∠EAB=
∴EB=AE•tan∠EAB=30•tan60°=30
∴CB=CE+EB=30+30
从而,乙船所用时间:==4小时
甲船从C处追赶上乙船用时间是:4-2=2小时
甲船追赶乙船的速度是:CB=(30+30)=(15+15)千米/小时
三、作梯形的高,构造直角三角形模型
在梯形ABCD中过点A,D分别作梯形的高AE,DF可构造出两个三角形,利用坡度与正切函数的关系解决相应问题.
例6梯形ABCD是一堤坝的横截面示意图,坡角∠C=60°,AB的坡度=,坝的上底宽AD=10m,斜坡CD长为8m,求其截面面积.
分析:要求梯形截面面积需要求出下底BC与梯形的高,所以过A,D作梯形的高AE,DF,构造两个直角三角形:Rt△AEB和Rt△DFC.放在这两个三角形中解决问题。
解:过点A,D作AE⊥BC,DF⊥BC垂足分别为点E,F,可得EF=AD=10.
在Rt△DFC中,∵sin∠DCF=
∴DF=DC•sin∠DCF=8•sin60°=4
又∵∠CDF=30°
∴FC=DC=4
Rt△ABE中,∵i==,又AE=DF=4
∴BE=2AE=2•4=8
∴S梯形ABCD=•DF
=•4=(48+48)
所以,该堤坝的截面面积为(48+48)m.
显然,在解答直角三角形应用题时,构造适当的数学模型能提高同学们分析问题、解决问题的能力,大大简化运算,广大教师在复习迎考中应注意到这一点.
现在是不是觉得奥数很简单啊,希望这篇初中奥数直角三角形应用题专题讲解可以帮助到你。
相关推荐
标签:应用题
精品学习网(51edu.com)在建设过程中引用了互联网上的一些信息资源并对有明确来源的信息注明了出处,版权归原作者及原网站所有,如果您对本站信息资源版权的归属问题存有异议,请您致信qinquan#51edu.com(将#换成@),我们会立即做出答复并及时解决。如果您认为本站有侵犯您权益的行为,请通知我们,我们一定根据实际情况及时处理。