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2016-09-30
25解得312
∴AB=21x=14,BC=9x=6
142+102-62AB2+AC2-BC2
2×14×102AB·AC
∴∠BAC=21°47′,45°+21°47′=66°47′.
2而舰艇方位角为40分钟. 3
答:舰艇应以66°47′的方位角方向航行,靠近渔船则需要40分钟.
评述:解好本题需明确“方位角”这一概念,方位角是指由正北方向顺时针旋转到目标方向线的水平角,其范围是(0°,360°).
在利用余弦定理建立方程求出x后,所求舰艇方位角就转化为一个已知三边求角的问题,故仍然利用余弦定理.
从上述两个例题,大家可以看出,实际问题的解决关键在于转化为具体的解三角形问题,从而与我们已知的知识方法产生联系.在下面的例题分析中,我们继续加以体会.
[例3]如图,在海岸A处发现北偏东45°方向,距A3 -1)海里的B处有一艘走私船.在A处北偏西75°方向,距A处2海里的C处的我方缉私船,奉命以103 海里/时的速度追截走私船,此时走私船正以10海里/时的速度,从B处向北偏东30°方向逃窜.问:缉私船沿什么方向行驶才能最快截获走私船?并求出所需时间.
解:设缉私船应沿CD方向行驶t小时,才能最快截获(在D点)走私船,
则3 t海里,BD=10t海里.
∵BC2=AB2+AC2-2AB·AC·cosA 3 -1)·2cos120°=6 ∴BC=6
∵ACBCsin∠ABCsinA
2AC·sinA2sin12002BC6∴∠ABC=45°,∴B点在C点的正东方向上, ∴∠CBD=90°+30°=120°
∵BDCDsin∠CBDsin∠CBDBD sin∠CBD10t sin120°1CD23 t
∴∠BCD=30°,∴∠DCE=90°-30°=60° 由∠CBD=120°,∠BCD=30°,得∠D=30°
610
答:缉私船沿北偏东60°的方向行驶,才能最快截获走私船,需时约15分钟.
[例4]用同样高度的两个测角仪AB和CD同时望见气球E在它们的正西方向的上空,分别测得气球的仰角是α和β,已知B、D间的距离为a,测角仪的高度是b,求气球的高度.
分析:在Rt△EGA中求解EG,只有角α一个条件,需要再有一边长被确定,而△EAC中有较多已知条件,故可在△EAC中考虑EA边长的求解,而在△EAC中有角β,∠EAC=180°-α两角与BD=a一边,故可以利用正弦定理求解EA.
解:在△ACE中,AC=BD=a,∠ACE=β,∠AEC=α-β,
a sinβ根据正弦定理,得sin(α-β)
a sinαsinβ在Rt△AEG中,EG=AEsinα=sin(α-β)
a sinαsinβsin(α-β)
a sinαsinβsin(α-β)评述:此题也可以通过解两个直角三角形来解决,思路如下:设EG=x,在Rt△EGA中,利用cotα表示AG;在Rt△EGC中,利用cotβ表示CG,而CG-AG=CA=BD=a,故可以求出EG,又GF=CD=b,故EF高度可求.
[例5]如图所示,已知半圆的直径AB=2,点C在AB的延长线上,BC=1,点P为半圆上的一个动点,以DC为边作等边△PCD,且点D与圆心O分别在PC的两侧,求四边形OPDC面积的最大值.
分析:要求四边形OPDC面积的最大值,这首先需要建立一个面积函数,问题是选谁作为自变量,注意到动点P在半圆上运动与∠POB大小变化之间的联系,自然引入∠POB=θ作为自变量建立函数
1关系.四边形OPDC可以分成△OPC与等边△PDC,S△OPC表示,而等边△PDC2
的面积关键在于边长求解,而边长PC可以在△POC中利用余弦定理表示,至于面积最值的获得,则通过三角函数知识解决.
解:设∠POB=θ,四边形面积为y,则在△POC中,由余弦定理得
PC2=OP2+OC2-2OP·OCcosθ=5-4cosθ 1324
3π
43
∴当ππ5π3θ=3264
评述:本题中余弦定理为表示△PCD的面积,从而为表示四边形OPDC面积提供了可能,可见正、余弦定理不仅是解三角形的依据,一般地也是分析几何量之间关系的重要公式,要认识到这两个定理的重要性.
另外,在求三角函数最值时,涉及到两角和正弦公式sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ的构造及逆用,应要求学生予以重视.
第三环节:课时小结
通过本节学习,要求大家在了解解斜三角形知识在实际中的应用的同时,掌握由实际问题向数学问题的转化,并提高解三角形问题及实际应用题的能力。
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