《高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí):第三章 :第七節(jié)解三角形應(yīng)用舉例突破熱點(diǎn)題型》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí):第三章 :第七節(jié)解三角形應(yīng)用舉例突破熱點(diǎn)題型(6頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
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高頻考點(diǎn)
考點(diǎn)一 測量距離問題
1.測量距離問題是高考的??純?nèi)容,既有選擇、填空題,也有解答題,難度適中,屬中檔題.
2.高考對此類問題的考查常有以下兩個命題角度:[來源:]
(1)測量問題;[來源:]
(2)行程問題.
[例1] (1)(2011上海高考)在相距2千米的A,B兩點(diǎn)處測量目標(biāo)C,若∠CAB=75,∠CBA=60,則A,C兩點(diǎn)之間的距離是________千米.
(2)(2013江蘇高考)
如圖,游客從某旅游景區(qū)的景點(diǎn)A處下山至C處有兩種路徑.一種是從A沿直線步行到C,另一種是先從A沿
2、索道乘纜車到B,然后從B沿直線步行到C.現(xiàn)有甲、乙兩位游客從A處下山,甲沿AC勻速步行,速度為50 m/min.在甲出發(fā)2 min后,乙從A乘纜車到B,在B處停留1 min后,再從B勻速步行到C.假設(shè)纜車勻速直線運(yùn)動的速度為130 m/min,山路AC長為1 260 m,經(jīng)測量,cos A=,cos C=.
①求索道AB的長;
②問乙出發(fā)多少分鐘后,乙在纜車上與甲的距離最短?
③為使兩位游客在C處互相等待的時間不超過3 min,乙步行的速度應(yīng)控制在什么范圍內(nèi)?
[自主解答] (1)如圖,∠C=180-60-75=45.
由正弦定理=,得AC=AB=2= 千米.
(2)①在△AB
3、C中,因?yàn)閏os A=,cos C=,
所以sin A=,sin C=.
從而sin B=sin[π-(A+C)]=sin(A+C)=sin Acos C+cos Asin C=+=.
由正弦定理=,
得AB=sin C==1 040 m.
所以索道AB的長為1 040 m.
②假設(shè)乙出發(fā)t min后,甲、乙兩游客距離為d,此時,甲行走了(100+50t) m,乙距離A處130t m,所以由余弦定理得
d2=(100+50t)2+(130t)2-2130t(100+50t)=200(37t2-70t+50),
因0≤t≤,即0≤t≤8,故當(dāng)t= min時,甲、乙兩游客距離最短.
4、
③由正弦定理=,
得BC=sin A==500 m.
乙從B出發(fā)時,甲已走了50(2+8+1)=550 m,還需走710 m才能到達(dá)C.
設(shè)乙步行的速度為v m/min,由題意得-3≤-≤3,解得≤v≤,所以為使兩位游客在C處互相等待的時間不超過3 min,乙步行的速度應(yīng)控制在,(單位:m/min)范圍內(nèi).
[答案] (1)
測量距離問題的常見類型及解題策略
(1)測量問題.首先確定所求量所在的三角形,若其他量已知,則直接求解;若有未知量,則把未知量放在另一確定三角形中求解.
(2)行程問題.首先根據(jù)題意畫出圖形,建立三角函數(shù)模型,然后運(yùn)用正、余弦定理求解.
1
5、. 如圖,為了測量河的寬度,在一岸邊選定兩點(diǎn)A,B望對岸的標(biāo)記物C,測得∠CAB=30,∠CBA=75,AB=120 m,則這條河的寬度為________.
解析:∵∠CAB=30,∠CBA=75,∴∠ACB=75,∴AB=AC,
∴河寬為AC=60 m.
答案:60 m
2.如圖,某觀測站C在城A的南偏西20的方向,從城A出發(fā)有一條走向?yàn)槟掀珫|40的公路,在C處觀測到距離C處31 km的公路上的B處有一輛汽車正沿公路向A城駛?cè)ィ旭偭?0 km后到達(dá)D處,測得C,D兩處的距離為21 km,這時此車距離A城多少千米?
解:在△BCD中,BC=31 km,BD=20 km,CD=2
6、1 km,由余弦定理得cos∠BDC===-,所以cos∠ADC=,sin∠ADC=,
在△ACD中,由條件知CD=21 km,A=60,
所以sin∠ACD=sin(60+∠ADC)=+=.[來源:]
由正弦定理=,所以AD==15 km,
故這時此車距離A城15千米.
考點(diǎn)二
測量高度問題 [來源:數(shù)理化網(wǎng)]
[例2] 某人在塔的正東沿著南偏西60的方向前進(jìn)40 m后,望見塔在東北方向,若沿途測得塔頂?shù)淖畲笱鼋菫?0,求塔高.
[自主解答] 如圖所示,某人在C處,AB為塔高,他沿CD前進(jìn),CD=40 m,此時∠DBF=45.過點(diǎn)B作BE⊥CD于E,則∠AEB=
7、30.
在△BCD中,CD=40 m,∠BCD=30,∠DBC=135,
由正弦定理,得=,
則BD==20.
∠BDE=180-135-30=15.
在Rt△BED中,
BE=BDsin 15=20=10(-1) m.
在Rt△ABE中,∠AEB=30,
則AB=BEtan 30=(3-) m.
故塔高為(3-)米.
【互動探究】
在本例條件下,若該人行走的速度為6 km/h,則該人到達(dá)測得仰角最大的地方時,走了幾分鐘?
解:設(shè)該人走了x m時到達(dá)測得仰角最大的地方,則xtan 30=(40-x)tan 15,
即==tan 15=tan(45-30)=2-3.
8、解得x=10(3-).
又v=6 km/h=100 m/min,
故所用時間t== min.
即該人到達(dá)測得仰角最大的地方時,走了 分鐘.
【方法規(guī)律】
解決高度問題的注意事項(xiàng)
(1)在解決有關(guān)高度問題時,要理解仰角、俯角(視線在水平線上方、下方的角分別稱為仰角、俯角)是一個關(guān)鍵.
(2)在實(shí)際問題中,可能會遇到空間與平面(地面)同時研究的問題,這時最好畫兩個圖形,一個空間圖形,一個平面圖形,這樣處理起來既清楚又不容易搞錯.
(3)高度問題一般是把它轉(zhuǎn)化成三角形的問題,要注意三角形中的邊角關(guān)系的應(yīng)用,若是空間的問題要注意空間圖形和平面圖形的結(jié)合.
如圖,在山頂
9、鐵塔上B處測得地面上一點(diǎn)A的俯角為α=60,在塔底C處測得A處的俯角為β=45,已知鐵塔BC部分的高為24 m,則山高CD=________m.
解:由已知條件可得tan∠BAD=,tan∠CAD=,則tan ∠BAC=tan(60-45)=====2-,解得CD=(36+12) m.
答案:36+12
考點(diǎn)三
測量角度問題
[例3] 某港口O要將一件重要物品用小艇送到一艘正在航行的輪船上.在小艇出發(fā)時,輪船位于港口O北偏西30且與該港口相距20海里的A處,并正以30海里/小時的航行速度沿正東方向勻速行駛.假設(shè)該小艇沿直線方向以v海里/小時的航行速度勻速行駛,經(jīng)過t小
10、時與輪船相遇.
(1)若希望相遇時小艇的航行距離最小,則小艇航行速度的大小應(yīng)為多少?
(2)假設(shè)小艇的最高航行速度只能達(dá)到30海里/小時,試設(shè)計(jì)航行方案(即確定航行方向和航行速度的大小),使得小艇能以最短時間與輪船相遇,并說明理由.
[自主解答] (1)法一:設(shè)相遇時小艇航行的距離為S海里,則
S=
== ,
故當(dāng)t=時,Smin=10,v==30 海里/小時,
即小艇以30 海里/小時的速度航行,相遇時小艇的航行距離最?。?
法二:若相遇時小艇的航行距離最小,又輪船沿正東方向勻速行駛,則小艇航行方向?yàn)檎狈较颍O(shè)小艇與輪船在C處相遇,如圖所示.
在Rt△OAC中,OC=2
11、0cos 30=10,AC=20sin 30=10,又AC=30 t,OC=vt,故t==,v==30 海里/小時.
即小艇以30 海里/小時的速度航行,相遇時小艇的航行距離最?。?
(2)
設(shè)小艇與輪船在B處相遇,如圖所示則[來源:]
v2t2=400+900t2-22030tcos(90-30),
即v2=900-+.
∵0<v≤30,∴900-+≤900,
即-≤0,解得t≥.
又t=時,v=30.
故v=30時,t取得最小值,且最小值等于.
此時,在△OAB中,有OA=OB=AB=20,故可設(shè)計(jì)航行方案如下:
航行方向?yàn)楸逼珫|30,航行速度為30海里/小時,這樣
12、,小艇能以最短時間與輪船相遇.
【方法規(guī)律】
解決測量角度問題的注意事項(xiàng)
(1)首先應(yīng)明確方位角或方向角的含義.
(2)分析題意,分清已知與所求,再根據(jù)題意畫出正確的示意圖,這是最關(guān)鍵、最重要的一步.
(3)將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為可用數(shù)學(xué)方法解決的問題后,注意正、余弦定理的“聯(lián)袂”使用.
如圖,位于A處的信息中心獲悉:在其正東方向相距40海里的B處有一艘漁船遇險,在原地等待營救.信息中心立即把消息告知在其南偏西30、相距20海里的C處的乙船,現(xiàn)乙船朝北偏東θ的方向沿直線CB前往B處救援,求cos θ的值.
解:如題中圖所示,在△ABC中,AB=40,AC=20,∠BAC=1
13、20,由余弦定理知,BC2=AB2+AC2-2ABACcos 120=2 800?BC=20.
由正弦定理,得=?sin∠ACB=sin∠BAC=.
由∠BAC=120,知∠ACB為銳角,則cos∠ACB=.
由θ=∠ACB+30,得cos θ=cos(∠ACB+30)=cos∠ACBcos 30-sin∠ACBsin 30=.
——————————[課堂歸納——通法領(lǐng)悟]————————————————
1個步驟——解三角形應(yīng)用題的一般步驟
2種情形——解三角形應(yīng)用題的兩種情形
(1)實(shí)際問題經(jīng)抽象概括后,已知量與未知量全部集中在一個三角形中,可用正弦定理或余弦定理求解.
(2)實(shí)際問題經(jīng)抽象概括后,已知量與未知量涉及到兩個或兩個以上的三角形,這時需作出這些三角形,先解夠條件的三角形,然后逐步求解其他三角形,有時需設(shè)出未知量,從幾個三角形中列出方程(組),解方程(組)得出所要求的解.
2個注意點(diǎn)——解三角形應(yīng)用題應(yīng)注意的問題
(1)畫出示意圖后要注意尋找一些特殊三角形,如等邊三角形、直角三角形、等腰三角形等,這樣可以優(yōu)化解題過程.
(2)解三角形時,為避免誤差的積累,應(yīng)盡可能用已知的數(shù)據(jù)(原始數(shù)據(jù)),少用間接求出的量.
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