第四章 三角形
第五节 解直角三角形及其实际应用
考点
精讲
解直角三角形及其实际应用
锐角三角函数的定义
锐角三角函数
特殊角的三角函数值记忆法
直角三角形的边角关系
解直接三角形的实际应用
仰角、俯角
坡角、坡度
方向
角
精确度
解直角三角形实际应用题的一般步骤
锐角三角函数的定义
如图,在
Rt
△
ABC
中,
∠
C
=90°
,
∠
A
为
△
ABC
中
的一锐角,则有:
∠
B
、
∠
C
的对边分别为
a
、
b
、
c
,
∠
A
的正弦:
sin
A
=
①
∠
A
的余弦:
cos
A
=
②
∠
A
的正切:
tan
A
=
③
三角
函数
30°
45°
60°
④
⑤
⑥
⑦
⑧
图表记忆法(如图②,图③)
规律记忆法:
30
°,
45
°,
60
°角的正弦值的分母都是
2
,分子依次为
1
, , ;
30
°,
45
°,
60
°角的余弦值是
60
°,
45
°,
30
°角的正弦值
直角三角形的边角关系
已知条件
图形
解法
已知一直角边和一锐角
(
a
,
∠
A
)
∠
B
=90
°
-∠
A
,
c
=
b
= (
或
b
= )
已知斜边和一个锐角
(
c
,
∠
A
)
∠
B
=90
°
-∠
A
,
a
=
c
sin
A
b
=
c
cos
A
(
或
b
= )
已知两直角边
(
a
,
b
)
c
=
,由
tan
A=
求
∠
A
,
∠
B
=90
°
-∠
A
已知斜边和一条直角边
(
c
,
a
)
c
=
,由
tan
A=
求
∠
A
,
∠
B
=90
°
-∠
A
1.
仰角、俯角:如图④所示,当从低处观测高处的目标时,视线与水平线所成的锐角称为仰角,当从高处观测低处的的目标时,视线与水平线所成的锐角称为俯角
2.
坡角、坡度:如图⑤所示,通常把
坡面的铅垂高度
h
和
水平宽度
l
的比叫坡度,用字母
i
表示;坡面与水平面的夹角叫做坡角,记作
,则有
3.
方向
角:如图⑥所示,
A
点位于
O
点的北偏东
30
°方向,而
B
点位于
O
点的南偏东
60
°方向
4.
精确度:一个近似数四舍五入到哪一位就说这个
近似数精确到哪一位
.
如
3.1
是精确到
0.1
或叫做精确到十分位
5.
解直角三角形实际应用题的一般步骤
(1)
审题(注意仰角、俯角、坡度、水平距离、垂直距离等概念定义)
(2)
画图(想办法构造直角三角形,必要的情况下还要添加辅助线)
(3)
转化(将实际的数量关系转化为直角三角形中元素间的关系)
(4)
解题(灵活应用三角函数定义及有关关系、三角形的有关公式、定理等)
(5)
答(注意单位)
例
1
(2016连云港)如图,在△
ABC
中,∠
C
=150°,
AC
=4,tan
B
=
(1)求
BC
的长;
重难点突破
直角三角形的边角关系
(1)【
思维教练
】
已知
tan
B
、∠
C
、
AC
的值,要求
BC
的值,需构造直角三角形,即过点
A
作
AD
⊥
BC
的延长线于点
D
,
因为
BC
=
BD
-
CD
,
所以只要求出
BD
、
CD
的长即可求解
,
CD
可以在
Rt△
ACD
中求解,
BD
可以在
Rt△
ABD
中求解,而求
BD
的长,需先在
Rt△
ACD
中求出
AD
的长
.
解
:
如解图①,过点
A
作
AD
⊥
BC
的延长线于点
D
,
∵∠
ACB
=150°,∴∠
ACD
=30°,
∴
AD
=
AC
=2
,
CD
=
AC
在
Rt△
ABD
中
,
∵
∴
∴
BC
=16-
【
思维教练
】
由
(1)
知
∠
ACD
=30°,
要求
tan15°
的值,可以想到构造以
∠
ACD
为外角
,
AC
为腰的等腰三角形即可得到含
15°
角的直角三角形,从而根据锐角三角函数的定义求解.
(2)利用此图形求
tan
15°的值.
(精确到0.1.参考数据:
)
解
:
如解图②,在
CB
上截取
CE
=
CA
=4,
则
∠
CEA
=∠
CAE
= ∠
ACD
=15°,
∴tan15
°
=
∴tan15°
的值为
0.3.
练习
1
(2016怀化)在Rt△
ABC
中,∠
C
=90°,sin
A
= ,
AC
=6
cm,则
BC
的长度为
( )
A. 6
cm B
. 7 cm
C. 8
cm D
. 9 cm
C
【解析】
∵sin
A
=
=
,
∴
设
BC
=
4
a
,则
AB
=
5
a
,
AC
= =
3
a
,
∴3
a
=
6
,即
a
=
2
,故
BC
=
4
a
=
8 cm
例
2
(2016天水)如图所示,某人在山坡坡脚
A
处测得电视塔尖点
C
的仰角为60°,沿山坡向上走到
P
处再测得
C
的仰角为45°,已知
OA
=200米,山坡坡度为 ,
(
即
tan∠
PAB
= )
且
O、A、B
在同一条直线上,求电视塔
OC
的高度以及此人所在位置
点
P
的垂直高度.(测倾器的
高度忽略不计,结果保留根号)
直角三角形的实际应用
二
【
思维教练
】
要求
OC
的值
,
已知
∠
CAO
=
60°
,
AO
=
200
米
,
即可在
Rt△
AOC
中
,
运用锐角三角函数求解;要求点
P
的垂直高度,即可想到作辅助线
PE
⊥
AB
,
PF
⊥
CO
,
已知
tan∠
PAB
=
,
∠
CPF
=
45°
,
可通过
CF
=
PF
列方程求解
PE
的值.
解:
如解图,过点
P
作
PE
⊥
OB
于点
E
,
PF
⊥
CO
于点
F
,
在
Rt△
AOC
中
,
AO
=
200
,
∠
CAO
=
60°
,
∴
CO
=
AO
·
tan60°
=
.
设
PE
=
x
,
∵tan∠
PAB
=
=
,
∴
AE
=
3
x
.
在
Rt△
PCF
中
,
∠
CPF
=
45°
,
CF
=
200
-
x
,
PF
=
OA
+
AE
=
200
+
3
x
,
∵
PF
=
CF
,
∴200
+
3
x
=
-
x
,
解得
x
=
(
-
50)
米.
答:电视塔
OC
高为
米,点
P
的铅直高度为
(
-
50)
米.
练习
2
(2016哈尔滨)如图,一艘轮船位于灯塔
P
的北偏东60度方向,与灯塔
P
的距离为30海里的
A
处,轮船沿正南方向航行一段时间后,到达位于灯塔
P
的南偏东30°方向上的
B
处,
则此时轮船所在位置
B
处与
灯塔
P
之间的距离为( )
A. 60海里 B. 45海里
C. 20
海里
D. 30
海里
D
【
解析
】由题意可得:
∠
B
=
30°
,
AP
=
30
海里,
∠
APB
=
90°
,故
AB
=
2
AP
=
60(
海里
)
,则此时轮船所在位置
B
处与灯塔
P
之间的距离为:
BP
= =
30 (
海里
)
.
练习
3
(2016南通)如图,为了测量某建筑物
MN
的高度,在平地上
A
处测得建筑物顶端
M
的仰角为30°,向
N
点方向前进16m到达
B
处,在
B
处测得建筑物顶端
M
的仰角为45°,
则建筑物
MN
的高度等
于( )
A.8( +1) m
B.8( -1) m
C.16( +1) m
D.16( +1) m
A
【
解析
】设
BN
=
x
,则
AN
=16+
x
.在Rt△
BMN
中,∵∠
MBN
=45°,∴
BN
=
MN
=
x
,在Rt△
AMN
中,
AN
=
,即16+
x
=
x
,
解得
x
=8
(
+1
)