23.2 第3课时 方向角问题
知识点 1 直角三角形的方向角问题
1.如图23-2-23,一艘海轮位于灯塔P的北偏东55°方向上,距离灯塔P为2海里的点A处.如果海轮沿正南方向航行到灯塔的正东方向,那么该海轮航行的距离AB的长是( )
A.2海里 B.2sin55°海里
C.2cos55°海里 D.2tan55°海里
图23-2-23
2.如图23-2-24,在亚丁湾一海域执行护航任务的我国海军某军舰由东向西行驶.在航行到B处时,发现灯塔A在军舰的正北方向500米处;当该军舰从B处向正西方向行驶到达C处时,发现灯塔A在军舰的北偏东60°的方向上,该军舰由B处到C处行驶的路程为________米(计算过程和结果均不取近似值).
图23-2-24
3.[2017·大庆]如图23-2-25,已知一条东西走向的河流,在河流对岸有一点A,小明在岸边点B处测得点A在点B的北偏东30°方向上,小明沿河岸向东走80 m后到达点C,测得点A在点C的北偏西60°方向上,则点A到河岸BC的距离为________.
图23-2-25
4.小勇操控一辆遥控汽车从A处沿北偏西60°方向走10 m到B处,再从B处向正南方向走20 m到C处,此时遥控汽车离A处________m.
5.如图23-2-26,在一次夏令营活动中,小亮从位于点A的营地出发,沿北偏东60°方向走了5 km到达B地,然后沿北偏西30°方向走了若干千米到达C地,测得A地在C地南偏西30°方向上,求A,C两地之间的距离.
图23-2-26
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知识点 2 非直角三角形的方向角问题
6.[2017·南宁]如图23-2-27,一艘海轮位于灯塔P的南偏东45°方向上,距离灯塔60 n mile的A处,它沿正北方向航行一段时间后,到达位于灯塔P的北偏东30°方向上的B处,这时B处与灯塔P的距离为( )
A.60 n mile B.60 n mile
C.30 n mile D.30 n mile
图23-2-27
7.如图23-2-28,在某市轨道交通建设中,规划在A,B两地间修建一段地铁,点B在点A的正东方向,由于A,B之间建筑物较多,无法直接测量,现选参照物C,测得C在点A的东北方向上,在点B的北偏西60°方向上,B,C两点间的距离为800 m.请你求出这段地铁AB的长度.(结果精确到1 m.参考数据:≈1.414,≈1.732)
图23-2-28
8.[教材例5变式]如图23-2-29,一艘轮船以20 n mile/h的速度向东航行,在A处测得灯塔C位在北偏东60°方向上,继续航行1 h到达B处,再测灯塔C在北偏东30°的方向上.若不改变航向,还要航行多长时间距离灯塔C最近?
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图23-2-29
9.如图23-2-30,在某公园内有一个游船码头O.已知游船A在码头O的北偏东30°方向上,游船B在游船A的正南方向,OA=60米,OB=20 米.
(1)请计算说明:游船B在游船码头O的什么方向;
(2)求A,B两游船之间的距离.
图23-2-30
10.如图23-2-31,在一次军事演习中,蓝方在一条东西走向的公路上的A处朝正南方向撤退,红方在公路上的B处沿南偏西60°方向前进实施拦截.红方行驶1000米到达C处后,因前方无法通行,红方决定调整方向,再朝南偏西45°方向前进了相同的距离,刚好在D处成功拦截蓝方.求拦截点D处到公路AB的距离.(结果不取近似值)
图23-2-31
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11.[2017·锦州]超速行驶是一种十分危险的违法驾驶行为.如图23-2-32,在一条笔直的高速公路MN上,小型车限速为120千米/时,设置在公路旁的超速监测点C,现测得一辆小型车在监测点C的南偏西30°方向的A处,7秒后,测得其在监测点C的南偏东45°方向的B处,已知BC=200米,B在A的北偏东75°方向,则这辆车超速了吗?通过计算说明理由.(参考数据:≈1.41,≈1.73)
图23-2-32
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1.C [解析] 如图,由题意可知∠NPA=55°,AP=2海里,∠ABP=90°.
∵AB∥NP,
∴∠A=∠NPA=55°.
在Rt△ABP中,
∵∠ABP=90°,∠A=55°,AP=2海里,
∴AB=AP·cosA=2cos55°海里.故选C.
2.500 [解析] 在Rt△ABC中,AB=500 米,∠ACB=90°-60°=30°.
∵tan∠ACB=,
∴BC===500 (米).
∴该军舰由B处到C处行驶的路程为500 米.
3.20 m [解析] 如图,作AH⊥BC于点H.设BH的长为x m,则AH为x m,CH=3x m.∴x+3x=80,∴x=20.
∴AH=x=20 m.
4.10 [解析] 如图,根据题意,得∠B=60°,AB=10 m,BC=20 m,
∴在Rt△ABD中,AD=AB·sin60°=5 (m),BD=AB·cos60°=5(m),∴CD=BC-BD=15(m).
∴在Rt△CDA中,AC==10 (m).
5.解:如图所示.
由题意可知AB=5 km,∠2=30°,∠EAB=60°,∠3=30°.
∵EF∥PQ,
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∴∠1=∠EAB=60°.
又∵∠2=30°,
∴∠ABC=180°-∠1-∠2=180°-60°-30°=90°,∴△ABC是直角三角形.
又∵MN∥PQ,
∴∠4=∠2=30°,
∴∠ACB=∠4+∠3=30°+30°=60°,
∴AC===(km).
答:A,C两地之间的距离为km.
6.B [解析] 如图,作PE⊥AB于点E.
在Rt△PAE中,
∵∠PAE=45°,PA=60 n mile,
∴PE=AE=×60=30 (n mile).
在Rt△PBE中,∵∠B=30°,
∴PB=2PE=60 (n mile).
7.解:如图,过点C作CD⊥AB于点D.
由题意,得∠CAD=45°,∠CBD=30°,
∴BD=BC·cos∠CBD=800×=400 ≈692.8(m),
∴CD=BC=400(m),
∴AD=CD=400 m,
∴AB=AD+BD≈400+692.8≈1093(m).
答:这段地铁AB的长度约为1093 m.
8.解:如图,过点C作CD⊥AB交AB的延长线于点D.∵EA⊥AB,FB⊥AB,∴AE∥BF∥CD.
∵∠EAB=90°,∠EAC=60°,
∴∠CAB=30°.
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∵∠FBC=30°,∴∠CBD=60°,
∴∠ACB=30°,
∴∠ACB=∠CAB=30°,
∴BC=AB=20 n mile.
在△DBC中,cos∠DBC=,
∴BD=BC·cos∠DBC=20×=10(n mile),
10÷20=0.5(h).
答:若不改变航向,还要航行0.5 h距离灯塔C最近.
9.解:(1)如图,过点O作OC⊥AB,交AB的延长线于点C.
在Rt△AOC中,
∵∠AOC=90°-30°=60°,
∴cos60°=,
∴OC=OA=×60=30(米).
在Rt△OBC中,
∵cos∠BOC===,
∴∠BOC=30°,
∴游船B在游船码头O的北偏东60°方向.
(2)由(1)知∠AOB=∠BAO=30°,
∴AB=OB=20 米.
答:A,B两游船之间的距离为20 米.
10.解:如图,过点C作CE⊥AB于点E,CF⊥AD于点F.
由题意知∠ABC=30°,∠FCD=45°,CD=CB=1000米.
在Rt△BCE中,CE=BC·sin30°=1000×=500(米).
在Rt△DCF中,DF=CD·sin45°=1000×=500 (米).
易证得四边形AFCE是矩形,
∴AF=CE,
∴AD=AF+DF=CE+DF=(500+500 )米.
故拦截点D处到公路AB的距离为(500+500 )米.
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11.解:这辆车超速了.
理由:如图,过点C作CD⊥AB于点D.由题意得∠ACB=30°+45°=75°,∠BAC=75°-30°=45°,∴∠CBD=60°.
在Rt△CDB中,
∵sin∠CBD=,cos∠CBD=,
∴CD=BC·sin∠CBD=100 (米),BD=BC·cos∠CBD=100(米).
在Rt△CDA中,tan∠CAD==1,
∴AD=CD=100 ,
∴AB=AD+BD=100 +100≈273(米).
273÷7=39(米/秒),
120千米/时≈33.3米/秒.
∵39>33.3,
∴这辆车超速了.
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