1、1.3正弦定理、余弦定理的应用1巩固正、余弦定理的应用,熟练掌握解三角形的步骤与过程(重点)2能够运用正、余弦定理等知识和方法解决一些与测量和几何计算有关的实际问题(难点)3方向角与方位角的区分及应用(易混点)基础初探教材整理方位角阅读教材P18例2的有关内容,完成下列问题方位角是从指北方向顺时针转到目标方向线的角判断(正确的打“”,错误的打“”)(1)方位角和方向角是同一个概念()(2)从A处望B处的仰角为 ,从B处望A处的俯角为,则.()(3)从C地看A,B二人的方位角分别为30,45,则ACB为75.()(4)甲看乙南偏东30,则乙看甲北偏西30.()【答案】(1)(2)(3)(4)小组
2、合作型正、余弦定理在物理学中的应用如图131,墙上有一个三角形灯架OAB,灯所受的重力为10 N,且OA,OB都是细杆,只受沿杆方向的力试求杆OA,OB所受的力图131【精彩点拨】先借助向量的合成与分解画出图示,然后借助正弦定理求解【自主解答】如图,作F,将F沿A到O,O到B两个方向进行分解,即作OCED,则F1,F2.由题设条件可知,|10,OCE50,OEC70,所以COE180507060.在OCE中,由正弦定理,得,因此,|F1|11.3,|F2|12.3.答灯杆OA所受的拉力为11.3 N,灯杆OB所受的压力为12.3 N.在运用正弦定理、余弦定理解决力的合成与分解问题时,通常涉及平
3、行四边形,根据题意,选择一个或几个三角形,然后通过解这些三角形,得出实际问题的解.再练一题1作用于同一点的三个力F1,F2,F3平衡已知F130 N,F250 N,F1与F2之间的夹角是60,求F3的大小与方向(精确到0.1)【解】F3应和F1,F2的合力F平衡,所以F3和F在同一直线上,并且大小相等,方向相反如图,在OF1F中,由余弦定理,得F70(N),再由正弦定理,得sinF1OF,所以F1OF38.2,从而F1OF3141.8.答F3为70 N,F3和F1间的夹角为141.8.正、余弦定理在几何中的应用如图132,某公园内有一块边长为2的等边ABC的三角地,现修成草坪,图中DE把草坪分
4、成面积相等的两份,点D在AB上,点E在AC上设ADx(x0),DEy,求用x表示y的函数关系式图132【精彩点拨】由SADESABC得出AE,再在ADE中由余弦定理求DE.【自主解答】ABBCAC2,SABC22sin 60,SADESABC.又SADEADAEsin 60xAE,由xAE,得AE.在ADE中,由余弦定理得y2x22xcos 60x22,y.又由AE2可知1,1x2.y关于x的函数为:y(1x2)1求解此类问题的关键是利用正、余弦定理建模,求解时,要分清已知哪些条件,如何把待求和已知化归到同一个三角形中2函数建模时,要注意函数的定义域,如本题(2)中隐含“AE(0,2)”再练一
5、题2.如图133所示,在平面四边形ABCD中,ABAD1,BAD,BCD是正三角形图133(1)将四边形ABCD的面积S表示为的函数;(2)求S的最大值及此时角的值【解】(1)ABD的面积S111sin sin ,由于BCD是正三角形,则BCD的面积S2BD2.在ABD中,由余弦定理可知BD21212211cos 22cos ,于是四边形ABCD的面积Ssin (22cos ),Ssin,0.(2)由Ssin及0,得,当,即时,S取得最大值1.探究共研型正、余弦定理在测量学中的应用探究1如图134,A,B两点在河的对岸,且不可到达,如何测量其两点间的距离?图134【提示】在河岸这边选取点C,D
6、,测得CDa,ACD,BCD,BDC,ADC,则在ACB和ACD中应用正弦定理可求AC,BC的长,进而在ACB中应用余弦定理求AB.探究2如图135,如何测量山顶塔AB的高?(测量者的身高忽略不记)图135【提示】测量者在山下先选择一基点P,测出此时山顶的仰角,前进a米后,再测出此时山顶的仰角,则借助直角三角形的边角关系可求塔顶距地面的高h,进而利用ABhH求解如图136,一辆汽车在一条水平的公路上向正西行驶,到A处时测得公路北侧一山顶D在西偏北30的方向上,行驶600 m后到达B处,测得此山顶在西偏北75的方向上,仰角为30,则此山的高度CD m. 【导学号:92862019】图136【精彩
7、点拨】先利用正弦定理求出BC,再在RtBCD中求CD.【自主解答】由题意,在ABC中,BAC30,ABC18075105,故ACB45.又AB600 m,故由正弦定理得,解得BC300 m.在RtBCD中,CDBCtan 30300100(m)【答案】1001解决测量高度问题的一般步骤(1)画图:根据已知条件画出示意图;(2)分析三角形:分析与问题有关的三角形;(3)求解:运用正、余弦定理,有序地解相关的三角形,逐步求解在解题中,要综合运用立体几何知识与平面几何知识,注意方程思想的运用2测量距离问题分为三种类型:两点间不可通又不可视,两点间可视但不可达,两点都不可达解决此问题的方法是,选择合适
8、的辅助测量点,构造三角形,将问题转化为求某个三角形的边长问题,从而利用正、余弦定理求解再练一题3为了测量两山顶M,N间的距离,飞机沿水平方向A,B两点进行测量,A,B,M,N在同一个铅垂平面内,飞机能够测量的数据有俯角和A,B间的距离,请设计一个方案,包括:指出需要测量的数据(用字母表示,并在图137中标出);用文字和公式写出计算M,N间的距离的步骤图137【解】需要测量的数据有:A点到M,N点的俯角1,1;B点到M,N的俯角2,2;A,B的距离d(如图所示)第一步:计算AM.在ABM中,由正弦定理,得AM.第二步:计算AN.在ABN中,由正弦定理,得AN.第三步:计算MN.在AMN中,由余弦
9、定理,得MN.1已知两座灯塔A,B与海洋观察站C的距离相等,灯塔A在观察站C的北偏东40,灯塔B在观察站C的南偏东60,则灯塔A在灯塔B的 (填序号)(1)北偏东10;(2)北偏西10;(3)南偏东10;(4)南偏西10.【解析】如图,因为ABC为等腰三角形,所以CBA(18080)50,605010,故答案为(2)【答案】(2)2如图138,为测量一棵树的高度,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两点之间的距离为60 m,则树的高度为 . 【导学号:92862020】图138【解析】由正弦定理,得,PB,hPBsin 45sin 45(3030)m.【
10、答案】(3030)m3一艘船以4 km/h的速度沿着与水流方向成120的方向航行,已知河水流速为2 km/h,则经过 h,该船实际航程为 【解析】v实2(km/h)所以实际航程为26(km)【答案】6 km4某市在“旧城改造”工程中,计划在如图139所示的一块三角形空地上种植草皮以美化环境已知这种草皮价格为a元/m2,则购买这种草皮需要 元图139【解析】S2030sin 1502030150(m2),购买这种草皮需要150a元【答案】150a5如图1310,A,B两点都在河的对岸(不可到达),若在河岸选取相距40 m的C,D两点,测得BCA60,ACD30,CDB45,BDA60,那么此时A,B两点间的距离是多少?图1310【解】在ACD中,应用正弦定理得AC20(1)(m),在BCD中,应用正弦定理得BC40(m)在ABC中,由余弦定理得AB20(m)