1、第四章三角函数、解三角形第七节正弦定理和余弦定理的应用举例A级基础过关|固根基|1.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(ABC的角A,B,C所对的边分别记为a,b,c),然后给出了三种测量方案:测量A,C,b;测量a,b,C;测量A,B,a,则一定能确定A,B间的距离的所有方案的序号为()ABCD解析:选D由题意可知,在三个条件下三角形均可唯一确定,通过解三角形的知识可求出AB故选D2(2019届湖南师大附中月考)如图,一条河的两岸平行,河的宽度d0.6 km,一艘客船从码头A出发匀速驶往河对岸的码头B已知AB1 km,水的流速为2 km/h,
2、若客船从码头A驶到码头B所用的最短时间为6 min,则客船在静水中的速度为()A8 km/hB6 km/hC2 km/hD10 km/h解析:选B设AB与河岸线所成的角为,客船在静水中的速度为v km/h,由题意知,sin ,从而cos ,所以由余弦定理,得12221,解得v6.故选B3一个大型喷水池的中央有一个强力喷水柱,为了测量喷水柱喷出的水柱的高度,某人在喷水柱正西方向的点A测得水柱顶端的仰角为45,沿点A向北偏东30前进100 m到达点B,在B点测得水柱顶端的仰角为30,则水柱的高度是()A50 mB100 mC120 mD150 m解析:选A设水柱高度是h m,水柱底端为C,由题意得
3、,在ABC中,A60,ACh,AB100,BCh,根据余弦定理,得(h)2h210022h100cos 60,即h250h5 0000,即(h50)(h100)0,即h50(负值舍去),故水柱的高度是50 m.4.如图,两座相距60 m的建筑物AB,CD的高度分别为20 m,50 m,BD为水平面,则从建筑物AB的顶端A看建筑物CD的张角为()A30B45C60D75解析:选B依题意可得,AD20,AC30,又CD50,所以在ACD中,由余弦定理,得cosCAD.又0CAD180,所以CAD45,所以从顶端A看建筑物CD的张角为45.故选B5.如图,为了测量河对岸电视塔CD的高度,小王在点A处
4、测得塔顶D的仰角为30,塔底C与A的连线同河岸成15角,小王向前走了1 200 m到达M处,测得塔底C与M的连线同河岸成60角,则电视塔CD的高度为_m.解析:在ACM中,MCA601545,AMC18060120,由正弦定理得,即,解得AC600.在ACD中,tanDAC,DC600600.答案:6006(2019届阜新模拟)一船向正北航行,看见正西方向相距10海里的两个灯塔恰好与它在一条直线上,继续航行半小时后,看见一灯塔在船的南偏西60,另一灯塔在船的南偏西75,则这艘船的速度是每小时_海里解析:如图所示,依题意有BAC60,BAD75,所以CADCDA15,从而CACD10,在RtAB
5、C中,得AB5,于是这艘船的速度是10(海里/时)答案:107(2019届盘绵质检)如图,某住宅小区的平面图呈圆心角为120的扇形AOB,C是该小区的一个出入口,且小区里有一条平行于AO的小路CD已知某人从O沿OD走到D用了2分钟,从D沿DC走到C用了3分钟若此人步行的速度为每分钟50米,则该扇形的半径为_米解析:如图,连接OC,在OCD中,OD100,CD150,CDO60.由余弦定理得OC2100215022100150cos 6017 500,解得OC50,即扇形的半径为50米答案:508.如图,在水平地面上有两座直立的相距60 m的铁塔AA1和BB1.已知从塔AA1的底部看塔BB1顶部
6、的仰角是从塔BB1的底部看塔AA1顶部的仰角的2倍,从两塔底部连线中点C分别看两塔顶部的仰角互为余角,则从塔BB1的底部看塔AA1顶部的仰角的正切值为_;塔BB1的高为_m.解析:设从塔BB1的底部看塔AA1顶部的仰角为,则AA160tan ,BB160tan 2.从两塔底部连线中点C分别看两塔顶部的仰角互为余角,A1ACCBB1,AA1BB1900,3 600tan tan 2900,tan ,tan 2,则BB160tan 245.答案:459如图所示,为测一树的高度,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.解析
7、:由题意得,在PAB中,PAB30,APB15,AB60 m,sin 15sin(4530)sin 45cos 30cos 45sin 30,由正弦定理得,所以PB30(),所以树的高度为PBsin 4530()(3030)(m)答案:(3030)10.如图所示,一艘巡逻船由南向北行驶,在A处测得山顶P在北偏东15(BAC15)的方向,匀速向北航行20分钟后到达B处,测得山顶P位于北偏东60的方向,此时测得山顶P的仰角为60,已知山高为2千米(1)船的航行速度是每小时多少千米?(2)若该船继续航行10分钟到达D处,问此时山顶位于D处南偏东多少度的方向?解:(1)由题意得,在BCP中,PBC60
8、,由tan PBC,得BC2,由题意得,在ABC中,BAC15,BCADBCBAC45,由正弦定理得,即,所以AB2(1),故船的航行速度是每小时6(1)千米(2)由题意得,在BCD中,BD1,BC2,CBD60,则由余弦定理,得CD,在BCD中,由正弦定理,得,即,所以sinCDB,所以山顶位于D处南偏东45的方向.B级素养提升|练能力|11如图所示,一艘海轮从A处出发,测得灯塔在海轮的北偏东15方向,与海轮相距20海里的B处,海轮按北偏西60的方向航行了30分钟后到达C处,又测得灯塔在海轮的北偏东75的方向,则海轮的速度为_海里/分钟解析:由已知,得ACB45,B60,由正弦定理得,所以A
9、C10,所以海轮航行的速度为(海里/分钟)答案:12.如图,据气象部门预报,在距离某码头南偏东45方向600 km处的热带风暴中心正以20 km/h的速度向正北方向移动,距风暴中心450 km以内的地区都将受到影响,则该码头将受到热带风暴影响的时间为_h.解析:记现在热带风暴中心的位置为点A,t小时后热带风暴中心到达B点位置,在OAB中,OA600,AB20t,OAB45,根据余弦定理得OB26002400t2260020t,令OB24502,即4t2120t1 5750,解得t,所以该码头将受到热带风暴影响的时间为15(h)答案:1513.如图所示,经过村庄A有两条夹角为60的公路AB,AC
10、,根据规划要在两条公路之间的区域内建一工厂P,分别在两条公路边上建两个仓库M,N(异于村庄A),要求PMPNMN2(单位:千米)记AMN.(1)将AN,AM用含的关系式表示出来;(2)如何设计(即AN,AM为多长时),使得工厂产生的噪声对居民的影响最小(即工厂与村庄的距离AP最大)?解:(1)在AMN中,由正弦定理,得,所以ANsin ,AMsin(120)(2)AP2AM2MP22AMMPcos AMPsin2(60)4sin(60)cos(60)1cos(2120)sin(2120)4sin(2120)cos(2120)sin(2150),(0,120)(其中利用诱导公式可知sin(120)sin(60),当且仅当2150270,即60时,工厂产生的噪声对居民的影响最小,此时ANAM2千米