北师大版九下数学1.5三角函数的应用1教案
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2021-12-11 09:06:33
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1.5三角函数的应用1.通过生活中的实际问题体会锐角三角函数在解决问题过程中的作用;(重点)2.能够建立数学模型,把实际问题转化为数学问题.(难点) 一、情境导入为倡导“低碳生活”,人们常选择自行车作为代步工具,图①所示的是一辆自行车的实物图.图②是这辆自行车的部分几何示意图,其中车架档AC与CD的长分别为45cm和60cm,且它们互相垂直,座杆CE的长为20cm.点A、C、E在同一条直线上,且∠CAB=75°.你能求出车架档AD的长吗?二、合作探究探究点:三角函数的应用【类型一】利用方向角解决问题某船以每小时36海里的速度向正东方向航行,在点A测得某岛C在北偏东60°方向上,航行半小时后到达点B,测得该岛在北偏东30°方向上,已知该岛周围16海里内有暗礁.(1)试说明点B是否在暗礁区域外;(2)若继续向东航行有无触礁危险?请说明理由.解析:(1)求点B是否在暗礁区域内,其实就是求CB的距离是否大于16,如果大于则不在暗礁区域内,反之则在.可通过构造直角三角形来求CB的长,作CD⊥AB于D点,CD是Rt△ACD和Rt△CBD的公共直角边,可先求出CD的长,再求出CB的长;(2)本题实际上是问C到AB的距离即CD是否大于16,如果大于则无触礁危险,反之则有,CD的值在第(1)问已经求出,只要进行比较即可.解:(1)作CD⊥AB于D点,设BC=x,在Rt△BCD中,∠CBD=60°,∴BD=x,CD=x.在Rt△ACD中,∠CAD=30°,tan∠CAD==,∴=.∴x=
18.∵18>16,∴点B是在暗礁区域外;(2)∵CD=x=9,9<16,∴若继续向东航行船有触礁的危险.方法总结:解决本题的关键是将实际问题转化为直角三角形的问题,通过作辅助线构造直角三角形,再把条件和问题转化到这个直角三角形中解决.变式训练:见《学练优》本课时练习“课堂达标训练”第4题【类型二】利用仰角和俯角解决问题某中学九年级学生在学习“直角三角形的边角关系”时,组织开展测量物体高度的实践活动.在活动中,某小组为了测量校园内①号楼AB的高度(如图),站在②号楼的C处,测得①号楼顶部A处的仰角α=30°,底部B处的俯角β=45°.已知两幢楼的水平距离BD为18米,求①号楼AB的高度(结果保留根号).解析:根据在Rt△BCE中,tan∠BCE=,求出BE的值,再根据在Rt△ACE中,tan∠ACE=,求出AE的值,最后根据AB=AE+BE,即可求出答案.解:∵AB⊥BD,CD⊥BD,CE⊥AB,∴四边形CDBE是矩形,∴CE=BD=18米.在Rt△BEC中,∵∠ECB=45°,∴EB=CE=18米.在Rt△AEC中,∵tan∠ACE=,∴AE=CE·tan∠ACE=18×tan30°=6(米),∴AB=AE+EB=18+6(米).所以,①号楼AB的高为(18+6)米.方法总结:解决本题的关键是结合仰角、俯角构造直角三角形,然后再解直角三角形.变式训练:见《学练优》本课时练习“课后巩固提升”第1题【类型三】求河的宽度根据网上消息,益阳市为了改善市区交通状况,计划在康富路的北端修建通往资江北岸的新大桥.如图,新大桥的两端位于A、B两点,小张为了测量A、B之间的河宽,在垂直于新大桥AB的直线型道路l上测得如下数据:∠BDA=76.1°,∠BCA=68.2°,CD=82米.求AB的长(精确到0.1米,参考数据:sin76.1°≈0.97,cos76.1°≈0.24,tan76.1°≈4.0,sin68.2°≈0.93,cos68.2°≈0.37,tan68.2°≈2.5).解析:设AD=xm,则AC=(x+82)m.在Rt△ABC中,根据三角函数得到AB=2.5(x+82)m,在Rt△ABD中,根据三角函数得到AB=4x,依此得到关于x的方程,进一步即可求解.解:设AD=xm,则AC=(x+82)m.在Rt△ABC中,tan∠BCA=,∴AB=AC·tan∠BCA
=2.5(x+82).在Rt△ABD中,tan∠BDA=,∴AB=AD·tan∠BDA=4x,∴2.5(x+82)=4x,解得x=.∴AB=4x=4×≈546.7m.所以,AB的长约为546.7m.方法总结:解题的关键在于构造出直角三角形,通过测量角的度数和测量边的长度,计算出所要求的物体的高度或宽度.变式训练:见《学练优》本课时练习“课堂达标训练”第5题【类型四】仰角、俯角和坡度的综合应用如图,小丽假期在娱乐场游玩时,想要利用所学的数学知识测量某个娱乐场地所在山坡AE的长度.她先在山脚下点E处测得山顶A的仰角是30°,然后,她沿着坡度是i=1∶1(即tan∠CED=1)的斜坡步行15分钟抵达C处,此时,测得A点的俯角是15°.已知小丽的步行速度是18米/分,图中点A、B、E、D、C在同一平面内,且点D、E、B在同一水平直线上.求出娱乐场地所在山坡AE的长度(参考数据:≈1.41,结果精确到0.1米).解析:作辅助线EF⊥AC于点F,根据速度乘以时间得出CE的长度,通过坡度得到∠ECF=30°,通过平角减去其他角从而得到∠AEF=45°,即可求出AE的长度.解:作EF⊥AC于点F,根据题意,得CE=18×15=270(米).∵tan∠CED=1,∴∠CED=∠DCE=45°.∵∠ECF=90°-45°-15°=30°,∴EF=CE=135米.∵∠CEF=60°,∠AEB=30°,∴∠AEF=180°-45°-60°-30°=45°,∴AE=EF=135≈190.4(米).所以,娱乐场地所在山坡AE的长度约为190.4米.方法总结:解决本题的关键是能借助仰角、俯角和坡度构造直角三角形,并结合图形利用三角函数解直角三角形.三、板书设计三角函数的应用1.方向角的概念2.三角函数的实际应用本节课尽可能站在学生的角度上思考问题,设计好教学的每一个细节,上课前多揣摩.让学生更多地参与到课堂的教学过程中,让学生体验思考的过程,体验成功的喜悦和失败的挫折,把课堂让给学生,让学生做课堂这个小小舞台的主角.教师尽最大可能在课堂上投入更多的情感因素,丰富课堂语言,使课堂更加鲜活,充满人性魅力,下课后多反思,做好反馈工作,不断总结得失,不断进步.只有这样,才能真正提高课堂教学效率.