《新編高考數(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(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《新編高考數(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(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、新編高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)資料
高頻考點(diǎn)
考點(diǎn)一 測(cè)量距離問題
1.測(cè)量距離問題是高考的常考內(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(duì)此類問題的考查常有以下兩個(gè)命題角度:[來源:]
(1)測(cè)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(cè)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沿索道乘纜車
2、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(dòng)的速度為130 m/min,山路AC長(zhǎng)為1 260 m,經(jīng)測(cè)量,cos A=,cos C=.
①求索道AB的長(zhǎng);
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(shí)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△A
3、BC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(zhǎng)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(shí),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)2-2×130t×(100+50t)×=200(37t2-70t+50),
因0≤t≤,即0≤t≤8,故當(dāng)t= min時(shí),甲、乙
4、兩游客距離最短.
③由正弦定理=,
得BC=×sin A=×=500 m.
乙從B出發(fā)時(shí),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(shí)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(cè)量距離問題的常見類型及解題策略
(1)測(cè)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
5、理求解.
1. 如圖,為了測(cè)量河的寬度,在一岸邊選定兩點(diǎn)A,B望對(duì)岸的標(biāo)記物C,測(cè)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(cè)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(cè)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)?,行駛?0 km后到達(dá)D處,測(cè)得C,D兩處的距離為21 km,這時(shí)此車距離A城多少千米?
解:在△BCD中,BC=3
6、1 km,BD=20 km,CD=21 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(shí)此車距離A城15千米.
考點(diǎn)二
測(cè)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(cè)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(shí)∠
7、DBF=45°.過點(diǎn)B作BE⊥CD于E,則∠AEB=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(dòng)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(cè)得仰角最大的地方時(shí),走了幾分鐘?
解:設(shè)該人走了x m時(shí)到達(dá)測(cè)得仰角最大的地方,則xtan 30°=(40-
8、x)tan 15°,
即==tan 15°=tan(45°-30°)=2-3.
解得x=10(3-).
又v=6 km/h=100 m/min,
故所用時(shí)間t== min.
即該人到達(dá)測(cè)得仰角最大的地方時(shí),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(shí),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(gè)關(guān)鍵.
(2)在實(shí)際問題中,可能會(huì)遇到空間與平面(地面)同時(shí)研究的問題,這時(shí)最好畫兩個(gè)圖形,一個(gè)空間圖形,一個(gè)平面圖形,這樣處理起來既清楚又不容易搞錯(cuò).
(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
9、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,在山頂鐵塔上B處測(cè)得地面上一點(diǎn)A的俯角為α=60°,在塔底C處測(cè)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(cè)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(shí),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
10、時(shí)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(shí)的航行速度勻速行駛,經(jīng)過t小時(shí)與輪船相遇.
(1)若希望相遇時(shí)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(shí),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(shí)間與輪船相遇,并說明理由.
[自主解答] (1)法一:設(shè)相遇時(shí)小艇航行的距離為S海里,則
S=
== ,
故當(dāng)t=時(shí),Smin=10,v==30 海里/小時(shí),
即小艇以30 海里/小時(shí)的速度航行,相遇時(shí)小艇的航行距離最小.
法二:若相遇時(shí)小艇的航行距離最小,又輪船沿正東方向勻速行
11、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=20cos 30°=10,AC=20sin 30°=10,又AC=30 t,OC=vt,故t==,v==30 海里/小時(shí).
即小艇以30 海里/小時(shí)的速度航行,相遇時(shí)小艇的航行距離最小.
(2)
設(shè)小艇與輪船在B處相遇,如圖所示則[來源:]
v2t2=400+900t2-2·20·30t·cos(90°-30°),
即v2=900-+.
∵0<v≤30,∴900-+≤900,
即-≤0,解得t≥.
又t=時(shí),v=30.
故v=30時(shí),t取得最小值,且最小值等于.
此時(shí),在△OAB
12、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(shí),這樣,小艇能以最短時(shí)間與輪船相遇.
【方法規(guī)律】
解決測(cè)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(xiǎn),在原地等待營(yíng)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
13、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=120°,由余弦定理知,BC2=AB2+AC2-2AB·AC·cos 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(gè)步驟——解三角形應(yīng)用題的一般步驟
14、
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(gè)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(gè)或兩個(gè)以上的三角形,這時(shí)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(shí)需設(shè)出未知量,從幾個(gè)三角形中列出方程(組),解方程(組)得出所要求的解.
2個(gè)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(shí),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.