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步步高北师大版(数学文)大一轮(1)
1.仰角和俯角
与目标线在同一铅垂平面内的水平视线和目标视线的夹角,目标视线在水平视线上方叫仰角,目标视线在水平视线下方叫俯角(如图①).
2.方向角
相对于某正方向的水平角,如南偏东30°,北偏西45°等.
3.方位角
指从正北方向顺时针转到目标方向线的水平角,如B点的方位角为α(如图②).
【思考辨析】
判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)从A处望B处的仰角为α,从B处望A处的俯角为β,则α,β的关系为α+β=180°.( × )
(2)俯角是铅垂线与视线所成的角,其范围为[0,2(π)].( × )
(3)方位角与方向角其实质是一样的,均是确定观察点与目标点之间的位置关系.( √ )
(4)如图,为了测量隧道口AB的长度,可测量数据a,b,γ进行计算.( √ )
1.海面上有A,B,C三个灯塔,AB=10 n mile,从A望C和B成60°视角,从B望C和A成75°视角,则BC等于( )
A.10 n mile B.3(6) n mile
C.5 n mile D.5 n mile
解析 如图,在△ABC中,
AB=10,∠A=60°,
∠B=75°,
∴sin 60°(BC)=sin 45°(10),
∴BC=5.
2.若点A在点C的北偏东30°,点B在点C的南偏东60°,且AC=BC,则点A在点B的( )
A.北偏东15° B.北偏西15°
C.北偏东10° D.北偏西10°
答案 B
解析 如图所示,∠ACB=90°,
又AC=BC,
∴∠CBA=45°,而β=30°,
∴α=90°-45°-30°=15°.
∴点A在点B的北偏西15°.
3.如图,飞机的航线和山顶在同一个铅垂面内,若飞机的高度为海拔18 km,速度为1 000 km/h,飞行员先看到山顶的俯角为30°,经过1 min后又看到山顶的俯角为75°,则山顶的海拔高度为(精确到0.1 km,参考数据:≈1.732)( )
A.11.4 km B.6.6 km
C.6.5 km D.5.6 km
答案 B
解析 ∵AB=1 000×60(1)=3(50) km,
∴BC=sin 45°(AB)·sin 30°=2(50) km.
∴航线离山顶h=2(50)×sin 75°=2(50)×sin(45°+30°)
≈11.4 km.
∴山高为18-11.4=6.6 km.
步步高北师大版(数学文)大一轮(2)
4.轮船A和轮船B在中午12时同时离开海港C,两船航行方向的夹角为120°,两船的航行速度分别为25 n mile/h,15 n mile/h,则下午2时两船之间的距离是________n mile.
答案 70
解析 设两船之间的距离为d,
则d2=502+302-2×50×30×cos 120°=4 900,
∴d=70,即两船相距70 n mile.
5.
答案 6
设∠ACB=α,∠BCF=β,
由已知得AB=2(21)-2(11)=5(米),
BF=2(11)-2(3)=4(米),AF=2(21)-2(3)=9(米).
则tan(α+β)=FC(AF)=FC(9),tan β=FC(BF)=FC(4),
∴tan α=[(α+β)-β]
=1+tan(α+β)tan β(tan(α+β)-tan β)=FC2(36)
=FC(36)≤FC(36)=12(5).
当且仅当FC=FC(36),即FC=6(米)时,tan α取得最大值,此时α取得最大值.
题型一 求距离、高度问题
例1 (1)如图,设A、B两点在河的两岸,一测量者在A的同侧,选定一点C,测出AC的距离为50 m,∠ACB=45°,∠CAB=105°,则A,B两点的距离为( )
A.50 m B.50m
C.25 m D.2(2) m
答案 (1)A (2)100
解析 (1)由正弦定理得
AB=sin B(AC·sin∠ACB)=2(1)=50(m).
思维升华 求距离、高度问题应注意
(1)理解俯角、仰角的概念,它们都是视线与水平线的夹角;理解方向角的概念.
(2)选定或确定要创建的三角形,要首先确定所求量所在的三角形,若其他量已知则直接解;若有未知量,则把未知量放在另一确定三角形中求解.
(3)确定用正弦定理还是余弦定理,如果都可用,就选择更便于计算的定理.
(2)如图所示,为测一树的高度,在地面上选取A,B两点,从A,B两点分别测得树尖的仰角为30°,45°,且A,B两点间的距离为60 m,则树的高度为________m.
答案 (1)2(17) (2)30+30
步步高北师大版(数学文)大一轮(3)
(2)
A.30° B.45°
C.60° D.75°
答案 (1)北偏西10° (2)B
解析 (1)由已知∠ACB=180°-40°-60°=80°,
又AC=BC,∴∠A=∠ABC=50°,60°-50°=10°,
∴灯塔A位于灯塔B的北偏西10°.
(2)依题意可得AD=20 m,AC=30 m,又CD=50 m,所以在△ACD中,由余弦定理得cos∠CAD=2AC·AD(AC2+AD2-CD2)=10(10)2-502)
=2(6 000)=2(2),又0°<∠CAD<180°,所以∠CAD=45°,所以从顶端A看建筑物CD的张角为45°.
思维升华 解决测量角度问题的注意事项
(1)首先应明确方位角或方向角的含义.
(2)分析题意,分清已知与所求,再根据题意画出正确的示意图,这是最关键、最重要的一步.
(3)将实际问题转化为可用数学方法解决的问题后,注意正弦、余弦定理的“联袂”使用.
解析 如图,过点P作PO⊥BC于点O,
连接AO,则∠PAO=θ.
设CO=x m,则OP=3(3)x m.
在Rt△ABC中,AB=15 m,AC=25 m,
所以BC=20 m.所以cos∠BCA=5(4).
所以AO= 5(4)
=(m).
所以tan θ=x2-40x+625(x)=x2(625)
=25(9).
当x(25)=5(4),即x=4(125)时,tan θ取得最大值为5(3)=9(3).
题型三 三角形与三角函数的综合问题
例3 已知函数f(x)=2sin2+x(π)+2sin+x(π)cos+x(π).
(1)求函数f(x)的单调递增区间;
(2)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且角A满足f(A)=+1.若a=3,BC边上的中线长为3,求△ABC的面积S.
解 (1)由题意知,
f(x)=+2x(π)+sin+2x(π)
=(1+sin 2x)+cos 2x=+sin 2x+cos 2x
=+2sin6(π),
由2kπ-2(π)≤2x+6(π)≤2kπ+2(π),k∈Z,
解得kπ-3(π)≤x≤kπ+6(π),k∈Z,
∴函数f(x)的单调递增区间为
6(π),k∈Z.
(2)由f(A)=+1,得sin6(π)=2(1),
∴2A+6(π)=6(π)或6(5π),即A=0或3(π).
又A为△ABC的内角,∴A=3(π).由A=3(π),a=3,
得|→(BC)|=|→(AC)-→(AB)|=a=3,①
又BC边上的中线长为3,知|→(AB)+→(AC)|=6,②
联立①②,解得→(AB)·→(AC)=4(27),
即|→(AB)|·|→(AC)|·cos 3(π)=4(27),
∴|→(AB)|·|→(AC)|=2(27).
∴△ABC的面积为
S=2(1)|→(AB)|·|→(AC)|·sin 3(π)=8(3).
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