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高中数学人教A版必修五第一章1.2应用举例3教学设计

doc 2022-08-19 18:32:04 10页
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1.2.3 解决有关测量角度的问题本课时是一个有关测量角度的问题,即课本上的例6.在这里,能否灵活求解问题的关键是正弦定理和余弦定理的选用,有些题目只选用其一,或两者混用,这当中有很大的灵活性,需要对原来所学知识进行深入的整理、加工,鼓励一题多解,训练发散思维.借助计算机等媒体工具来进行演示,利用动态效果,能使学生更好地明辨是非、掌握方法.教学重点能根据正弦定理、余弦定理的特点找到已知条件和所求角的关系.教学难点灵活运用正弦定理和余弦定理解关于角度的问题.教具准备三角板、投影仪(多媒体教室)三维目标一、知识与技能能够运用正弦定理、余弦定理等知识和方法解决一些有关计算角度的实际问题.二、过程与方法\n本节课是在学习了相关内容后的第三节课,学生已经对解法有了基本的了解,这节课应通过综合训练强化学生的相应能力.除了安排课本上的例6,还针对性地选择了既具典型性又具有启发性的1~2道例题,强调知识的传授更重能力的渗透.课堂中要充分体现学生的主体地位,重过程,重讨论,教师通过导疑、导思让学生有效、积极、主动地参与到探究问题的过程中来,逐步让学生自主发现规律,举一反三.三、情感态度与价值观培养学生提出问题、正确分析问题、独立解决问题的能力,并在教学过程中激发学生的探索精神.教学过程导入新课设置情境设问师前面我们学习了如何测量距离和高度,这些实际上都可转化为已知三角形的一些边和角求其余边的问题.然而在实际的生活中,人们又会遇到新的问题,仍然需要用我们学过的解三角形的知识来解决,大家身边有什么例子吗?生像航海,在浩瀚无垠的海面上如何确保轮船不迷失方向,保持一定的航速和航向.生飞机在天上飞行时,如何确定地面上的目标.师实际生活当中像这样的例子很多,今天我们接着来探讨这方面的测量问题.推进新课【例1】(幻灯片放映)如图,一艘海轮从A出发,沿北偏东75°的方向航行67.5nmile后到达海岛B,然后从B出发,沿北偏东32°的方向航行54.0nmile后到达海岛C.如果下次航行直接从A出发到达C\n,此船应该沿怎样的方向航行,需要航行多少距离?(角度精确到0.1°,距离精确到0.01nmile)[合作探究]学生看图思考.师要想解决这个问题,首先应该搞懂“北偏东75°的方向”.生这是方位角.生这实际上就是解斜三角形,由方位角的概念可知,首先根据三角形的内角和定理求出AC边所对的角∠ABC,即可用余弦定理算出AC边,再根据正弦定理算出AC边和AB边的夹角∠CAB,就可以知道AC的方向和路程.师根据大家的回答,我们已经很清楚解题思路.下面请同学写一下解题过程.生解:在△ABC中,∠ABC=180°-75°+32°=137°,根据余弦定理,≈113.15.根据正弦定理,,≈0.3255,所以∠CAB≈19.0°,75°-∠CAB=56.0°.答:此船应该沿北偏东56.0°的方向航行,需要航行113.15nmile.\n师这道题综合运用了正、余弦定理,体现了正、余弦定理在解斜三角形中的重要地位.【例2】某巡逻艇在A处发现北偏东45°相距9海里的C处有一艘走私船,正沿南偏东75°的方向以10海里/时的速度向我海岸行驶,巡逻艇立即以14海里/时的速度沿着直线方向追去,问巡逻艇应该沿什么方向去追?需要多少时间才追赶上该走私船?[合作探究]师你能否根据题意画出方位图?(在解斜三角形这一节里有好多都要把实际问题画出平面示意图,图画的好坏有时也会影响到解题,这是建立数学模型的一个重要方面)生甲如右图.师从图上看这道题的关键是计算出三角形的各边,还需要什么呢?生引入时间这个参变量,可以设x小时后追上走私船.生如图,设该巡逻艇沿AB方向经过x小时后在B处追上走私船,则CB=10x,AB=14x,AC=9,∠ACB=75°+45°=120°,则由余弦定理,可得(14x)2=92+(10x)2-2×9×10xcos120°,∴化简得32x2\n-30x-27=0,即x=或x=-(舍去).所以BC=10x=15,AB=14x=21.又因为sin∠BAC=,∴∠BAC=38°13′,或∠BAC=141°47′(钝角不合题意,舍去).∴38°13′+45°=83°13′.答:巡逻艇应该沿北偏东83°13′方向去追,经过1.4小时才追赶上该走私船.师这位同学是用正、余弦定理来解决的,我们能不能都用余弦定理来解决呢?生同上解得BC=15,AB=21,在△ABC中,由余弦定理,得≈0.7857,∴∠CAB≈38°13′,38°13′+45°=83°13′.∴巡逻艇应沿北偏东83°13′的方向追赶,经过1.4小时追赶上该走私船.课堂练习课本第18页练习.答案:运用余弦定理求得倾斜角α约为116.23°.[方法引导]\n解三角形的应用题时,通常会遇到两种情况:(1)已知量与未知量全部集中在一个三角形中,依次利用正弦定理或余弦定理解之.(2)已知量与未知量涉及两个或几个三角形,这时需要选择条件足够的三角形优先研究,再逐步在其余的三角形中求出问题的解.[知识拓展]1.如图,海中小岛A周围38海里内有暗礁,船正向南航行,在B处测得小岛A在船的南偏东30°,航行30海里到C处,在C处测得小岛A在船的南偏东45°,如果此船不改变航向,继续向南航行,有无触礁的危险?解:在△ABC中,BC=30,B=30°,∠ACB=180°-45°=135°,∴A=15°.由正弦定理知,∴.∴.∴A到BC所在直线的距离为AC·sin45°=(15+15)·=15(+1)≈40.98>38(海里),∴不改变航向,继续向南航行,无触礁的危险.答:不改变航向,继续向南航行,无触礁的危险.2.如图,有两条相交成60°角的直线XX′、YY′,交点是O\n,甲、乙分别在OX、OY上,起初甲在离O点3千米的A点,乙在离O点1千米的B点,后来两人同时以每小时4千米的速度,甲沿XX′方向,乙沿Y′Y方向步行,(1)起初,两人的距离是多少?(2)用包含t的式子表示t小时后两人的距离;(3)什么时候两人的距离最短?解:(1)因甲、乙两人起初的位置是A、B,则AB2=OA2+OB2-2OA·OBcos60°=32+12-2×3×1×=7,∴起初,两人的距离是千米.(2)设甲、乙两人t小时后的位置分别是P、Q,则AP=4t,BQ=4t,当0≤t≤时,PQ2=(3-4t)2+(1+4t)2-2(3-4t)(1+4t)cos60°=48t2-24t+7;当t>时,PQ2=(4t-3)2+(1+4t)2-2(4t-3)(1+4t)cos120°=48t2-24t+7,所以,PQ=48t2-24t+7.(3)PQ2=48t2-24t+7=48(t-)2+4,∴当t=时,即在第15分钟末,PQ最短.答:在第15分钟末,两人的距离最短.\n课堂小结在实际问题(航海、测量等)的解决过程中,解题的一般步骤和方法,及正弦、余弦定理相关知识点的熟练运用.应用解三角形知识解决实际问题时,要分析和研究问题中涉及的三角形,及其中哪些是已知量,哪些是未知量,应该选用正弦定理还是余弦定理进行求解.应用解三角形知识解决实际问题的解题步骤:①根据题意作出示意图;②所涉及的三角形,搞清已知和未知;③选用合适的定理进行求解;④给出答案.布置作业课本第22页习题1.2第9、10、11题.板书设计解决有关测量角度的问题例1          例2          课堂练习布置作业备课资料一、备用例题1.如图所示,已知A、B两点的距离为100海里,B在A的北偏东30°处,甲船自A以50海里/时的速度向B\n航行,同时乙船自B以30海里/时的速度沿方位角150°方向航行.问航行几小时,两船之间的距离最短?解:设航行x小时后甲船到达C点,乙船到达D点,在△BCD中,BC=(100-50x)海里,BD=30x海里(0≤x≤2),∠CBD=60°,由余弦定理得CD2=(100-50x)2+(30x)2-2·(100-50x)·30x·cos60°=4900x2-13000x+10000.∴当(小时)时,CD2最小,从而得CD最小.∴航行小时,两船之间距离最近.2.我炮兵阵地位于地面A处,两观察所分别位于地面点C和D处,已知DC=6000米,∠ACD=45°,∠ADC=75°,目标出现于地面点B处时,测得∠BCD=30°,∠BDC=15°.求炮兵阵地到目标的距离(结果保留根号).解:在△ACD中,∠CAD=180°-∠ACD-ADC=60°,CD=6000,∠ACD=45°,根据正弦定理,有.同理,在△BCD中,∠CBD=180°-∠BCD-∠BDC=135°,CD=6000,∠BCD=30°.\n根据正弦定理,有.又在△ABD中,∠ADB=∠ADC+∠BDC=90°.根据勾股定理,有.所以炮兵阵地到目标的距离为1000米.二、常用术语与相关概念(1)坡度(亦叫坡角):坡与水平面的夹角的度数.(2)坡比:坡面的铅直高度与水平宽度之比,即坡角的正切值.(3)仰角和俯角:与目标视线在同一铅直平面内的水平视线和目标视线的夹角,目标视线在水平视线上方时叫仰角,目标视线在水平视线下方时叫俯角.(4)方向角:从指定方向线到目标方向线的水平角.(5)方位角:从指北方向线顺时针到目标方向线的水平角.

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