1、1.2应用举例(一)学习目标1.利用正弦、余弦定理解决生产实践中的有关距离的测量问题(重点);2.培养提出问题、正确分析问题、独立解决问题的能力(难点).预习教材P1112完成下列问题:知识点一基线的概念与选择原则1.基线的定义在测量上,我们根据测量需要适当确定的线段叫做基线.2.选择基线的原则在测量过程中,要根据实际需要选取合适的基线长度,使测量具有较高的精确度.一般来说,基线越长,测量的精确度越高.【预习评价】1.在距离的测量问题中,如果构造的三角形知道三个内角能解出三角形的边长吗?提示不能.要解一个三角形,至少要知道这个三角形的一条边的长.2.两个不能到达的点之间能否求出两点之间的距离?
2、提示能.利用测角仪和皮尺测量相关的角、边,利用正、余弦定理求出两点间的距离.知识点二解三角形应用题解三角形应用题时,通常都要根据题意,从实际问题中抽象出一个或几个三角形,然后通过解三角形,得到实际问题的解,求解的关键是将实际问题转化为解三角形问题.(1)解题思路(2)基本步骤运用正弦定理、余弦定理解决实际问题的基本步骤如下:分析:理解题意,弄清已知与未知,画出示意图(一个或几个三角形);建模:根据已知条件与求解目标,把已知量与待求量尽可能地集中在有关三角形中,建立一个解三角形的数学模型;求解:利用正弦定理、余弦定理解三角形,求得数学模型的解;检验:检验所求的解是否符合实际问题,从而得出实际问题
3、的解.【预习评价】1.如图,在河岸AC测量河的宽度BC,测量下列四组数据,较适宜的是()A.,c, B.b,c,C.c, D.b,解析a,c均隔河,故不易测量,测量b,更合适.答案D2.一艘船上午9:30在A处,测得灯塔S在它的北偏东30的方向,且与它相距8海里,之后它继续沿正北方向匀速航行,上午10:00到达B处,此时又测得灯塔S在它的北偏东75的方向,则此船的航速是_海里/小时.()A.8() B.8()C.16() D.16()解析由题意得在三角形SAB中,BAS30,SBA18075105,BSA45.由正弦定理得,即,得AB8(),因此此船的航速为16()(海里/小时).答案D题型一
4、测量从一个可到达点到一个不可到达点之间的距离【例题】海上A,B两个小岛相距10海里,从A岛望C岛和B岛成60的视角,从B岛望C岛和A岛成75的视角,则B,C间的距离是()A.10 海里 B. 海里C.5 海里 D.5 海里解析根据题意,可得下图.在ABC中,A60,B75,AB10,C45.由正弦定理可得,即,BC5(海里).答案D规律方法求距离问题时应注意的两点(1)选定或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.【训练】如图所示,设A,B两点在河的两岸,一测量者与A在
5、河的同侧,在所在的河岸边先确定一点C,测出A,C的距离为50 m,ACB45,CAB105后,就可以计算出A,B两点的距离为()A.50 m B.50 mC.25 m D. m解析B1804510530,在ABC中,由,得AB10050.答案A【探究1】某基地进行实兵对抗演习,红方为了准确分析战场形势,从相距a km的军事基地C和D处测得蓝方两支精锐部队分别在A处和B处,且ADB30,BDC30,DCA60,ACB45,如图所示,求蓝方这两支精锐部队间的距离.解法一ADCADBBDC60.ACD60,DAC60,ADCDa km.在BCD中,DBC1803010545,由正弦定理,得BDCDa
6、a(km).在ADB中,由余弦定理得AB2AD2BD22ADBDcosADBa22aaa2,ABa km.故蓝方这两支精锐部队间的距离为a km.法二在BCD中,CBD1803010545,由正弦定理得,则BCa,在ACD中,CAD180606060,所以ACD为等边三角形.因为ADBBDC,所以BD为正ACD的中垂线,所以ABBCa km.【探究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.解测量者可以在河岸边选定两点C,D,测得CDa,并且在C,D两点分别测得BCA,ACD,CDB,BDA,在ADC和BDC中,应用正弦定理得AC,BC.计算出AC和BC后
7、,再在ABC中,应用余弦定理计算出A,B两点间的距离AB.【探究3】对于探究题2,给出另外一种测量方法.解测量者可以在河岸边选定点E,C,D,使A,E,C三点共线,测得ECa,EDb,并且分别测得BECAED,BCA,ADB,在AED和BEC中,应用正弦定理得AE,BE.在ABE中,应用余弦定理计算出A,B两点间的距离AB.规律方法测量不能到达的两点间的距离的方法及关键(1)方法:测量不能到达的两点间的距离,利用正、余弦定理解斜三角形是一个重要的方法.(2)关键:构造一个或几个三角形,测出有关边长和角,用正、余弦定理进行计算.课堂达标1.已知A,B两地相距10 km,B,C两地相距20 km,
8、且ABC120,则A,C两地相距()A.10 km B.10 kmC.10 km D.10 km解析AC2AB2BC22ABBC cos 120700,AC10 km.答案D2.某人向正东方向走x km后,他向右转150,然后朝新方向走3 km,结果他离出发点恰好 km,那么x的值为()A. B.2C.2或 D.3解析由题意画出三角形如图.则ABC30,由余弦定理cos 30,x2或.答案C3.两座灯塔A和B与海岸观察站C的距离相等,灯塔A在观察站北偏东40,灯塔B在观察站南偏东60,则灯塔A在灯塔B的()A.北偏东10 B.北偏西10C.南偏东10 D.南偏西10解析灯塔A,B的相对位置如图
9、所示,由已知得ACB80,CABCBA50,则605010,即北偏西10.答案B4.一艘船以每小时15 km的速度向东行驶,船在A处看到一灯塔B在北偏东60,行驶4 h后,船到达C处,看到这个灯塔在北偏东15,这时船与灯塔的距离为_km.解析如图所示,AC15460,BAC30,B45,在ABC中,BC30.答案305.如图所示,某观测站C在城A的南偏西20的方向,从城A出发有一条走向为南偏东40的公路,在C处观测到距离C处31 km的公路上的B处有一辆汽车正沿公路向A城驶去,行驶了20 km后到达D处,测得C,D两处的距离为21 km,这时此车距离A城多少千米?解在BCD中,BC31 km,
10、BD20 km,CD21 km,由余弦定理得cosBDC.cosADC,sinADC.在ACD中,由条件知CD21 km,BAC204060,sinACDsin(60ADC).由正弦定理得,AD15(km).故这时此车距离A城15 km.课堂小结1.解三角形应用题常见的两种情况(1)实际问题经抽象概括后,已知量与未知量全部集中在一个三角形中,可用正弦定理或余弦定理求解.(2)实际问题经抽象概括后,已知量与未知量涉及到两个(或两个以上)三角形,这时需作出这些三角形,先解够条件的三角形,然后逐步求出其他三角形中的解,有时需设出未知量,从几个三角形中列出方程(组),解方程(组)得出所要求的解.2.测
11、量距离问题包括两种情况(1)测量一个可到达点到另一个不可到达点之间的距离.(2)测量两个不可到达点之间的距离.第一种情况实际上是已知三角形两个角和一边解三角形的问题,用正弦定理即可解决(如图1);对于第二种情况,首先把求不可到达的两点A,B之间的距离转化为应用正弦定理求三角形边长的问题,然后把BC,AC转化为测量可到达的点与不可到达的点之间的距离问题(如图2).基础过关1.学校体育馆的人字形屋架为等腰三角形,如图所示,测得AC的长度为4米,A30,则其跨度AB的长为()A.12米 B.8米C.3米 D.4米解析ABC为等腰三角形,A30,B30,C120,由余弦定理得AB2AC2BC22ACB
12、Ccos C424224448,AB4米.答案D2.已知两座灯塔A和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20,灯塔B在观察站C的南偏东40,则灯塔A与灯塔B的距离是()A.a km B.a kmC.a km D.2a km解析如图所示,在ABC中,ACB1802040120,ACBCa,由余弦定理,得AB2AC2BC22ACBCcos 120a2a22a23a2,ABa(km),即灯塔A与灯塔B的距离为a km.答案C3.如图,在高速公路建设中需要确定隧道的长度,工程技术人员已测得隧道两端的两点A,B到点C的距离ACBC1 km,且ACB120,则A,B两点间的距离为
13、()A. km B. km C.1.5 km D.2 km解析根据余弦定理AB2AC2BC22ACBCcos C,AB(km).故选A.答案A4.要测量对岸两点A,B之间的距离,选取相距 km的C,D两点,并测得ACB75,BCD45,ADC30,ADB45,则A,B之间的距离为_km.解析如图所示,在ACD中,ACD120,CADADC30,ACCD (km).在BCD中,BCD45,BDC75,CBD60.BC(km).在ABC中,由余弦定理得AB2()22cos 75325,AB(km).A,B之间的距离为 km.答案5.上海世博园中的世博轴是一条1 000 m长的直线型通道,中国馆位于
14、世博轴的一侧.现测得中国馆到世博轴两端的距离相等,并且从中国馆看世博轴两端的视角为120.据此数据计算,中国馆到世博轴其中一端的距离是_m.解析如图所示,设A,B为世博轴的两端点,C为中国馆,由题意知ACB120,且ACBC,过C作AB的垂线交AB于D,在RtCBD中,DB500 m,DCB60,BC m.答案6.某海岛周围38海里有暗礁,一轮船由西向东航行,初测此岛在北偏东60方向,航行30海里后测得此岛在东北方向,若不改变航向,则此船有无触礁的危险?解由题意在三角形ABC中,AB30,BAC30,ABC135,所以ACB15,由正弦定理得BCsinBACsin 3015().过点C作CDA
15、B于点D,在RtBDC中,CDBC15(1)38.所以此船无触礁的危险.7.如图,一人在C地看到建筑物A在正北方向,另一建筑物B在北偏西45方向,此人向北偏西75方向前进 km到达D处,看到A在他的北偏东45方向,B在北偏东75方向,试求这两座建筑物之间的距离.解依题意得,CD(km),ADBBCD30BDC,DBC120,ADC60,DAC45.在BDC中,由正弦定理得BC(km).在ADC中,由正弦定理得AC3(km).在ABC中,由余弦定理得AB2AC2BC22ACBCcosACB(3)2()223cos 4525.所以AB5(km),即这两座建筑物之间的距离为5 km.能力提升8.一艘
16、海轮从A处出发,以每小时40海里的速度沿东偏南50方向直线航行,30分钟后到达B处.在C处有一座灯塔,海轮在A处观察灯塔,其方向是东偏南20,在B处观察灯塔,其方向是北偏东65,那么B,C两点间的距离是()A.10 海里 B.10 海里C.20 海里 D.20 海里解析如图,由已知可得,BAC30,ABC105,AB20,从而ACB45.在ABC中,由正弦定理,得BCsin 3010.故选A.答案A9.如图所示,为了测量某湖泊两侧A,B间的距离,李宁同学首先选定了与A,B不共线的一点C,然后给出了三种测量方案(ABC的角A,B,C所对的边分别记为a,b,c):测量A,B,b;测量a,b,C;测
17、量A,B,a则一定能确定A,B间距离的所有方案的个数为()A.3 B.2 C.1 D.0解析对于,利用内角和定理先求出CAB,再利用正弦定理解出c;对于,直接利用余弦定理c2a2b22abcos C即可解出c;对于,先利用内角和定理求出CAB,再利用正弦定理解出c.故选A.答案A10.一艘海轮以20 n mile/h的速度向正东方向航行,它在A点测得灯塔P在船的北偏东60方向上,2 h后船到达B点时,测得灯塔P在船的北偏东45方向上,则B点到灯塔P的距离为_ n mile.解析由题可知,在ABP中,AB40,PAB30,ABP135,BPA15,由正弦定理得,BP20()(n mile),答案
18、20()11.如图所示,一船自西向东匀速航行,上午10时到达一座灯塔P的南偏西75距塔68海里的M处,下午2时到达这座灯塔的东南方向的N处,则这只船航行的速度为_海里/时.解析由题可知PM68,MPN120,N45,由正弦定理得MN6834.速度v(海里/时).答案12.如图,某人在塔的正东方沿着南偏西60的方向前进40 m以后,望见塔在东北方向.若沿途测得塔的最大仰角为30,求塔的高度.解在BCD中,CD40 m,BCD906030,DBC4590135.由正弦定理,得,BD20(m).在RtABE中,tanAEB,AB为定值,故要使AEB最大,需要BE最小,即BECD,这时AEB30.在B
19、CD中,BDE1801353015,BEBDsinBDE20sin 1510(1)(m).在RtABE中,ABBEtanAEB10(1)tan 30(3)(m).故塔的高度为(3)(m).13.如图所示,港口B在港口O正东方向120海里处,小岛C在港口O北偏东60方向,且在港口B北偏西30方向上,一艘科学家考察船从港口O出发,沿北偏东30的OA方向以20海里/时的速度行驶,一艘快艇从港口B出发,以60海里/时的速度驶向小岛C,在C岛装运补给物资后给考察船送去,现两船同时出发,补给物资的装船时间为1小时,则快艇驶离港口B后,最少要经过多少小时才能和考察船相遇?解设快艇驶离港口B后,经过x小时,在OA上的点D处与考察船相遇.如图所示,连接CD,则快艇沿线段BC,CD航行.在OBC中,由题意易得BOC30,CBO60,所以BCO90.因为BO120,所以BC60,OC60.故快艇从港口B到小岛C需要1小时,所以x1.在OCD中,由题意易得COD30,OD20x,CD60(x2).由余弦定理,得CD2OD2OC22ODOCcosCOD,所以602(x2)2(20x)2(60)2220x60cos 30.解得x3或x,因为x1,所以x3.所以快艇驶离港口B后,至少要经过3小时才能和考察船相遇.