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文档简介
微专题
解直角三角形的实际应用【测量目的】运用所学知识解决实际测量高度的问题,体验数学建模活动的完整过程.【测量对象】学校内的旗杆高度.【测量工具】测角仪、皮尺、无人机.【小组交流】(1)小组探讨交流测量方法和设计测量方案;(2)明确责任,测量、记录数据,计算求解人员.【测量方案一】如图①,在旗杆AB前的平地上选择一点C,用测角仪测得旗杆顶端A的仰角为48°,已知测角仪的高度为1m,用皮尺测得BC之间的距离为11.5m,求旗杆AB的高度.(结果精确到0.1,参考数据:sin48°≈0.74,cos48°≈0.67,tan48°≈1.11)题图①解:如解图①,过点D作DE⊥AB交AB于点E,E由题意可知DE=BC=11.5,BE=DC=1,在Rt△ADE中,∠ADE=48°,∴tan48°=
,即1.11≈
,解得AE≈12.8,∴AB=AE+BE=12.8+1=13.8.答:旗杆AB的高度约为13.8m.题图①E【测量方案二】如图②,在旗杆AB前的平地上选择一点C,测得旗杆顶部A的仰角为32°,在CB之间选择一点D(点C、D、B在同一条直线上),测得旗杆顶部A的仰角为45°,用皮尺测得C、D之间的距离为8.45m,求旗杆AB的高度.(结果精确到0.1,参考数据:sin32°≈0.53,cos32°≈0.85,tan32°≈0.62)题图②解:设旗杆AB的高度为x,在Rt△ABD中,∠ADB=45°,∴BD=x.在Rt△ABC中,∠ACB=32°,∴tan32°=
,即0.62≈
,解得x≈13.8.答:旗杆AB的高度约为13.8m.题图②模型总结模型一母子型【模型展示】在三角形外部作高:【模型分析】通过在三角形外作高BC,构造出两个直角三角形求解,其中公共边BC是解题的关键.【测量方案三】如图③,用皮尺测得看台顶端C到地面的垂直距离CD为4.28m,看台所在斜坡CE的坡比为1∶2,在点C处测得旗杆顶端A的仰角为30°,在点E处测得旗杆顶端A的仰角为60°(点B、E、D在同一条直线上),求旗杆AB的高度.(结果精确到0.1,参考数据:
≈1.73)题图③题图③解:如解图,过点C作CF⊥AB交AB于点F,F由题意可知CD=4.28,tan∠CED=
,∴ED=8.56.设BE=x,∴BD=x+8.56.∵∠AEB=60°,∴∠BAE=30°,∴AB=
x.由题意可知四边形BDCF为矩形,∴BF=CD=4.28,CF=BD=x+8.56,∴AF=x-4.28.在Rt△ACF中,∠ACF=30°,∴tan30°=
,即
=
,解得x≈7.99,∴AB=
x≈1.73×7.99≈13.8.答:旗杆AB的高度约为13.8m.题图③F【测量方案四】如图④,无人机在距离地面4.6m处的点C处测得旗杆底端B的俯角为53°,无人机垂直上升4.1m到达点D处,测得旗杆顶端A的仰角为40°,求旗杆AB的高度.(结果精确到0.1m,参考数据:sin53°≈0.80,cos53°≈0.60,tan53°≈1.33,sin40°≈0.64,cos40°≈0.77,tan40°≈0.84)题图④解:如解图,过点C作CE⊥AB交AB于点E,过点D作DF⊥AB交AB于点F,题图④EF由题意可知,BE=4.6,CD=4.1,∠CBE=53°,∠ADF=40°,∴EF=CD=4.1.在Rt△BEC中,∠CBE=53°,tan53°=
,即1.33≈
,解得CE≈6.12,∴DF=CE=6.12.在Rt△AFD中,∠ADF=40°,∴tan40°=
,即0.84≈
,解得AF≈5.14,∴AB=AF+EF+BE=5.14+4.1+4.6≈13.8.答:旗杆AB的高度约为13.8m.题图④EF模型总结模型二背靠背型【模型展示】在三角形内部作高:【模型分析】如图①,在三角形内作高CD,构造出两个直角三角形求解,其中公共边CD是解题的关键.如图②,过较短的底边作梯形的高,构造矩形和直角三角形,其中CD=EF是解题关键.图①图②【测量方案五】如图⑤,某一时刻,旗杆AB的影子有一部分落在距离旗杆5.3m处的教学楼上,此时在点B处测得影子最高点C的仰角为33°,同一时刻,测得站在点F处身高为1.76m的小华的影长FG=0.9m,求旗杆AB的高度.(结果精确到0.1,参考数据:sin33°≈0.54,cos33°≈0.84,tan33°≈0.65)题图⑤解:如解图④,过点C作CH⊥AB交AB于点H,题图⑤H由题意可知BD=5.3,EF=1.76,FG=0.9,∴tan∠EGF=
=
≈1.96,∴tan∠ACH=1.96,由题意易得四边形BDCH为矩形,∴CH=BD=5.3,在Rt△BCH中,∠BCH=33°,∴tan33°=
,即0.65≈
,解得BH≈3.45.在Rt△ACH中,tan∠ACH=1.96,∴tan∠ACH=
,即1.96=
,解得AH≈10.39,∴AB=AH+BH=10.39+3.45=13.84≈13.8.答:旗杆AB的高度约为13.8m.H题图⑤【测量方案六】如图⑥,小明在点C处测得旗杆顶端A的仰角为45°,再用一架无人机从点C处起飞,沿直线CD以1.9m/s的速度匀速垂直上升,4s后无人机飞行至点D,在此处测得旗杆底端B的俯角为29°,求旗杆AB的高度.(结果精确到0.1,参考数据:sin29°≈0.48,cos29°≈0.87,tan29°≈0.55)题图⑥解:由题意可知CD=1.9×4=7.6,在Rt△DCB中,∠DBC=29°,∴tan29°=
,即0.55≈
,解得CB
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