1.2.3 解决有关测量角度的问题
从容说课
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
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67.5 n mile后到达海岛B,然后从B出发,沿北偏东32°的方向航行54.0 n mile后到达海岛C.如果下次航行直接从A出发到达C,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0.01 n mile) [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,
AC?AB2?BC2?2AB?BC?cos?ABC?67.52?54.02?2?67.5?54.0?cos137?,≈113.15. 根据正弦定理,
BCAC?,,
sin?CABsin?ABCBCsin?ABC54.0sin137?≈0.325 5, sin?CAB??AC113.15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113.15 n mile.
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)=9+(10x)-2×9×10xcos120°,∴化简得32x-30x-27=0,即x=所以BC = 10x =15,AB =14x =21. 又因为sin∠BAC =
2
2
2
2
39或x=- (舍去). 216BCsin120?15353???,∴∠BAC=38°13′,或∠BAC=141°47′
AB21214(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
AC2?AB2?BC281?441?22511cos?CAB???≈0.785 7,
2AC?AB2?9?2114∴∠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]
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°.
BCAC30AC,∴. ??sinAsinBsin15?sin30?30sin30?∴AC??60cos15??156?152.∴A到BC所在直线的距离为
sin15?由正弦定理知
AC·sin45°=(156+152)·
2=15(3+1)≈40.98>38(海里), 2∴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,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?