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专题4.7 正余弦定理应用
一、填空题
1.已知A,B两地间的距离为10 km,B,C两地间的距离为20 km,现测得∠ABC=120°,则A,C两地间的距离为
【解析】如图所示,由余弦定理可得:AC2=100+400-2×10×20×cos 120°=700,
∴AC=10(km).
2.如图,一条河的两岸平行,河的宽度d=0.6 km,一艘客船从码头A出发匀速驶往河对岸的码头B.已知AB=1 km,水的流速为2 km/h,若客船从码头A驶到码头B所用的最短时间为6 min,则客船在静水中的速度为
3.一艘海轮从A处出发,以每小时40海里的速度沿南偏东40°的方向直线航行,30分钟后到达B处,在C处有一座灯塔,海轮在A处观察灯塔,其方向是南偏东70°,在B处观察灯塔,其方向是北偏东65°,那么B,C两点间的距离是
4.一个大型喷水池的中央有一个强大喷水柱,为了测量喷水柱喷出的水柱的高度,某人在喷水柱正西方向的点A测得水柱顶端的仰角为45°,沿点A向北偏东30°前进100 m到达点B,在B
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点测得水柱顶端的仰角为30°,则水柱的高度是
【解析】设水柱高度是h m,水柱底端为C,则在△ABC中,∠BAC=60°,AC=h,AB=100,BC=h,根据余弦定理得,(h)2=h2+1002-2·h·100·cos 60°,即h2+50h-5 000=0,即(h-50)(h+100)=0,即h=50,故水柱的高度是50 m.
5.如图,某海上缉私小分队驾驶缉私艇以40 km/h的速度由A处出发,沿北偏东60°方向进行海面巡逻,当航行半小时到达B处时,发现北偏西45°方向有一艘船C,若船C位于A的北偏东30°方向上,则缉私艇所在的B处与船C的距离是
【解析】由题意,知∠BAC=60°-30°=30°,∠ABC=30°+45°=75°,则∠ACB=180°-75°-30°=75°,∴AC=AB=40×=20(km).由余弦定理,得BC2=AC2+AB2-2AC·AB·cos∠BAC=202+202-2×20×20×cos 30°=800-400=400(2-),∴BC===10(-1)=10(-)km.
6.(2016·武汉武昌区调研)如图,据气象部门预报,在距离某码头南偏东45°方向600 km处的热带风暴中心正以20 km/h的速度向正北方向移动,距风暴中心450 km以内的地区都将受到影响,则该码头将受到热带风暴影响的时间为
7.(2016·河南调研)如图,在山底A点处测得山顶仰角∠CAB=45°,沿倾斜角为30°的斜坡走1
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000米至S点,又测得山顶仰角∠DSB=75°,则山高BC为________米.
【答案】1 000
【解析】由题图知∠BAS=45°-30°=15°,∠ABS=45°-(90°-∠DSB)=30°,∴∠ASB=135°,
在△ABS中,由正弦定理可得=,
∴AB=1 000,∴BC==1 000(米).
8.如图,在水平地面上有两座直立的相距60 m的铁塔AA1和BB1.已知从塔AA1的底部看塔BB1顶部的仰角是从塔BB1的底部看塔AA1顶部的仰角的2倍,从两塔底部连线中点C分别看两塔顶部的仰角互为余角.则从塔BB1的底部看塔AA1顶部的仰角的正切值为________;塔BB1的高为________m.
【答案】 45
【解析】设从塔BB1的底部看塔AA1顶部的仰角为α,则AA1=60tan α,BB1=60tan 2α.
∵从两塔底部连线中点C分别看两塔顶部的仰角互为余角,
∴△A1AC∽△CBB1,
∴=,∴AA1·BB1=900,
∴3 600tan αtan 2α=900,
∴tan α=,tan 2α=,
则BB1=60tan 2α=45(m).
9.江岸边有一炮台高30 m,江中有两条船,船与炮台底部在同一水平面上,由炮台顶部测得俯角分别为45°和60°,而且两条船与炮台底部连线成30°角,则两条船相距________m.
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【答案】10
10.如图,航空测量组的飞机航线和山顶在同一铅直平面内,已知飞机的飞行高度为10 000 m,速度为50 m/s.某一时刻飞机看山顶的俯角为15°,经过420 s后看山顶的俯角为45°,则山顶的海拔高度为________m.(取 =1.4, =1.7)
【答案】2 650
【解析】如图,作CD垂直于AB的延长线于点D,由题意知∠A=15°,∠DBC=45°,∴∠ACB=30°.AB=50×420=21 000(m).又在△ABC中,=,
∴BC=×sin 15°=10 500(-).∵CD⊥AD,∴CD=BC·sin∠DBC=10 500(-
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)×=10 500(-1)=7 350(m).
故山顶的海拔高度h=10 000-7 350=2 650(m).
二、解答题
11.已知在岛A南偏西38° 方向,距岛A 3海里的B处有一艘缉私艇.岛A处的一艘走私船正以10海里/时的速度向岛北偏西22° 方向行驶,问缉私艇朝何方向以多大速度行驶,恰好用0.5小时能截住该走私船?
12.已知在东西方向上有M,N两座小山,山顶各有一个发射塔A,B,塔顶A,B的海拔高度分别为AM=100米和BN=200米,一测量车在小山M的正南方向的点P处测得发射塔顶A的仰角为30°,该测量车向北偏西60°方向行驶了100米后到达点Q,在点Q处测得发射塔顶B处的仰角为θ,且∠BQA=θ,经测量tan θ=2,求两发射塔顶A,B之间的距离.
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