【文档说明】2021-2022学年高中数学人教B版必修5教学教案:1.2 应用举例 (5) Word版含解析.doc,共(8)页,335.000 KB,由envi的店铺上传
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以下为本文档部分文字说明:
解三角形应用举例一、教学目标1、知识与技能目标初步运用正弦定理、余弦定理解决某些与测量和几何计算有关的实际问题.2、过程与方法目标(1)通过解决“测量一个底部不能到达的建筑物的高度”或“测量平面上两个不能到达的地方之间的距离”的问题,初步掌握将实际问题
转化为解斜三角形问题的方法;(2)进一步提高应用正弦定理、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.3、情感、态度与价值观目标(1)通过学生亲自实施对“测量”问题的解决,体会如何将具体的实际问题转化为抽象的数学问题,体验问题解决的全过程;(2)发展学生搜集和处理信息的能力、
获取新知识的能力、分析解决问题的能力,以及交流与合作的能力,着重学生多元智能的发展。二、教学重点、难点1、重点是如何将实际问题转化为数学问题,并利用解斜三角形的方法予以解决.2、分析、探究并确定将实际问题转化为数学问题的思路是难点和关键.三、教学方法与手段1、教学
方法:运用认知建构教学理论和多元智能发展观,在教学中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、合作讨论得出转化(解决)问题的方法.2、学习方法:在实践中体验过程,在过程中感受应用,在交流中升华知识。3、教学手段:实际模拟、合作学
习、多媒体(投影仪)四、教学过程:(一)检查预习效果:问题1:怎样测量一个底部不能到达的建筑物的高度?问题2:怎样测量地面上两个不能到底的地方之间的距离?问题3:物理问题;问题4:台风问题。(二)一些术语:仰角和俯角:与目标视线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,如图所示:坡角和坡度坡面与地平面所成的角度,叫做坡角;坡面的铅直高度和水平宽度的比叫做坡度或者坡比,常用字母i表示。坡比是坡角的正切值。方
位角与方向角:方位角:一般指正北方向线顺时针到目标方向线的水平角。方位角的取值范围为0°~360°。如图,点B的方位角是0135=。方向角:一般是指以观测者的位置为中心,将正北或正南方向作为起始方向旋转到目标的方向线所成的角(一般指锐角),通常表达成北(南)偏东(西)
多少度。如图为南偏西060方向(指以正南方向为始边,向正西方向旋转060);如图为北偏东030方向(指从正北开始向正东方向旋转030).东南方向:指经过目标的射线是正东与正南的夹角平分线.依此可类推西南方向、西北方向等;(三)典型例题:类型一:距离问题例1.如图,某
公司要在A、B两地连线上的定点C处建造广告牌CD,其中D为顶端,AC长35米,CB长80米,设点A、B在同一水平面上,从A和B看D的仰角分别为α和β.(1)设计中CD是铅垂方向,若要求α≥2β,问CD的长至多为多少(结果精确到0.01米)?(2)施工完成后,CD与铅垂方向有偏差,现在实测得α=3
8.12°,β=18.45°,求CD的长(结果精确到0.01米).【答案】(1)28.28米.(2)26.93米.【思路点拨】(1)这是一道关于求两点之间的距离问题。题目条件告诉了边AC、CB的长以及以A、C为顶点的两个角,根据正切函数的定义及性质得到一个关于x的不等式,解之得
到CD的长度。(2)根据三角形的内角和定理和正弦定理,解得CD的长。【解析】(1)设CD的长为x米,则tanα=35x,tanβ=80x,∵220παβ,∴tanα≥tan2β,∴ββα2tan1tan2tan−,即2264001606400180235xxxxx−=−,解得28
.282200x0,即CD的长至多为28.28米.(2)设DB=a,DA=b,CD=m,则∠ADB=180°-α-β=123.43°,由正弦定理得ADBsinABsin=αa,即06.8543.123sin12.38sin115
=a,∴93.2645.18cos1608022−+=aam,答:CD的长为26.93米.【总结升华】1.此题虽为解三角形问题的简单应用,但关键是把未知边所处的三角形找到,在转换过程中应注意排除题目中非数学因素的干扰,将数
量关系从题目准确地提炼出来.2.解三角形的应用题时,通常会遇到两种情况:(1)已知量与未知量全部集中在一个三角形中,依次利用正弦定理或余弦定理解之。(2)已知量与未知量涉及两个或几个三角形,这时需要选择条件足够的三角形优先研究,再逐步在其余的三角形中求出问题的解。3.
在研究三角形时,灵活根据两个定理可以寻找到多种解决问题的方案,但有些过程较繁复,如何找到最优的方法,最主要的还是分析两个定理的特点,结合题目条件来选择最佳的计算方式。举一反三:【变式1】如图,为测量山高MN,选择A和另一座山的山顶C为测量观测点
,从A点测得M点的仰角∠MAN=60°,C点的仰角∠CAB=45°以及∠MAC=75°;从C点测得∠MCA=60°.已知山高BC=100m,则山高MN=m.【答案】△ABC中,∵∠BAC=45°,∠ABC=90°,BC=100,∴AC=45sin100=1002.△AMC
中,∵∠MAC=75°,∠MCA=60°,∴∠AMC=45°,由正弦定理可得AMCsinACACMsinAM=,即45sin210060sinAM=,解得AM=1003.Rt△AMN中,MN=AM•sin∠MAN=1003×sin60°=15
0(m),故答案为:150.【变式2】为了开凿隧道,要测量隧道上D、E间的距离,为此在山的一侧选取适当点C,如图,测得CA=400m,CB=600m,∠ACB=60°,又测得A、B两点到隧道口的距离AD=80m,BE=40m(A、D、E、B在一条直线上),计算隧道DE
的长.【答案】在△ABC中,CA=400m,CB=600m,∠ACB=60°,由余弦定理得2222cos60ABACBCACBC=+−∴22140060024006002007529.2()2ABm=+−=∴409.2()DEABADBEm=−
−答:隧道长约为409.2m.类型二:测量高度问题例2某人在塔的正东沿着南偏西60的方向前进40米后,望见塔在东北方向,若沿途测得塔的最大仰角为30,求塔高.【解析】由上图所示,过B做BECD⊥于点E,由题意知在E点测得塔的最大仰角030,
在00CD=40,BCD=30,135BCDDBC=中,.由正弦定理,得,sinsinCDBDDBCBCD=∴0040sin30202sin135BD==在RtBED中,00001801353015BDE=−−=∴062sin1520210(31)4BEBD−===−在RtA
BE中,030,AEB=∴010tan30(33)3ABBE==−(米)故所求塔高为10(33)3−米.举一反三:如图,无人机在离地面高200m的A处,观测到山顶M处的仰角为15°、山脚C处的俯角为45°,已知∠MCN=60°,则山的高度MN为_____
___m。类型三:方位角问题例3如图,一辆汽车在一条水平的公路上向正西行驶,到A处时测得公路南侧远处一山顶D在西偏北030的方向上,行驶82km后到达B处,测得此山顶在西偏北075的方向上,仰角为015,求此山的高度CD.【思路点拨】欲求出CD,只需在BCD中求出BD或BC,而在BCD中先
求BC边比较适合;或设CD=x,列方程解答.【解析】方法一:在ABC中,030CAB=,000753045ACB=−=,82ABkm=,根据正弦定理:ABCsin=CABsin,有00sin82sin308sinsin4
5ABCABBCACB===,∴00tantan158tan151683()CDCBDBCCBkm====−.方法二:设CD=x,则0(23)tantan15CDCDCBxDBC===+,根据正弦定理:ABCsin=CABsin,有00sin82si
n308sinsin45ABCABBCACB===,∴(23)8x+=,解得1683()xkm=−,即1683()CDkm=−.举一反三:两灯塔A、B与海洋观察站C的距离都等于akm,灯塔A在观察站C的北偏西30
,灯塔B在观察站C南偏西60,则A、B之间的距离为;【答案】2kma;如图,ACBCa==,0000180306090ACB=−−=,2kmABa=。类型四:航海问题例4如图所示,在海岸A处,发现北偏东45°方向,距A为(31−)km的B处有一艘走私船.在A处北偏西75
°方向,距A为2km的C处的缉私船奉命以103km/h的速度追截走私船.此时走私船正以10km/h的速度从B处向北偏东30°方向逃窜,则缉私船沿什么方向能最快追上走私船?并求出所需要的时间.【思路点拨】这里必须弄清楚三个概念:(1)方位角;(2)沿什么方向追,即按什么方位角航行;(3
)最快追上,即应理解为按直线航行,且两船所用时间相等,画出示意图,即可求出CD的方位角及由C到D所需航行的时间.【解析】设缉私船追上走私船需th,则103CDt=,10BDt=.由余弦定理,得222cos
BCABACABACBAC=+−82322(31)cos(4575)=−−−+6()km=,由正弦定理,得sin1202sin2ACABCBC==,∴45ABC=,而120CBD=,∴sin10sin1201sin2103BDCBDtBCDCDt
===∴30BCD=,30BDC=.∴6()BDBCkm==,即106t=,∴6().10th=答:缉私船向东偏北30方向,只需610h便能追上走私船.【总结升华】航海问题中关键是方向角的表示,最好要参照方向坐标,准确的画出图形.举一反三:【变式
1】如图A,B是海面上位于东西方向相距5(3+3)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203海里的C点的救援船立即前往营救,其航行速度为30海里/小时,求该救
援船到达D点需要多长时间?【答案】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sinsinDBABDABADB=∴DBsinsinABDABADB==00533sin45sin105+=00000533sin45sin45cos60cos45sin60++=103(海里)又∠DBC=∠DBA+∠ABC=30
°+(90°-60°)=60°BC=203海里在△DBC中,由余弦定理得CD2=BD2+BC2-2BD·BC·cos∠DBC=300+1200-2×103×203×12=900∴CD=30(海里),则需要的时间t=3030=1
(小时)答:救援船到达D点需要1小时.五、课堂总结:本节课你收获了什么?六、课堂作业:习题A:1,2,3;卷七、教学反思:本节课学生预习效果非常好,但节奏有些快,学生可能会吃不消,下节课还要对航海类型应用题进一步
研究。