24.4 解直角三角形 华师大版数学九年级上册教案

24.4解直角三角形第1课时解直角三角形※教学目标※【知识与技能】使学生理解直角三角形中五个元素的关系，会运用勾股定理、直角三角形的两个锐角互余及锐角三角函数解直角三角形.【过程与方法】通过综合运用勾股定理、直角三角形的两个锐角互余及锐角三角函数解直角三角形，逐步培养学生分析问题、解决问题的能力.【情感态度】渗透数形结合的数学思想，培养学生良好的学习习惯.【教学重点】直角三角形的解法.【教学难点】三角函数在解直角三角形中的灵活运用.※教学过程※一、复习引入1.在三角形中共有几个元素？2.直角三角形ABC中,∠C=90°,a、b、c、∠A、∠B这五个元素间有哪些等量关系呢？二、探索新知1.解直角三角形我们已掌握Rt△ABC的边角关系、三边关系、角角关系，利用这些关系，在知道其中的两个元素（至少有一个是边）后，就可求出其余的元素.(1)概念：由已知元素求出未知元素的过程，叫做解直角三角形.（2）思考：为什么要至少有一条边?2.已知两条边，求其余未知元素.【例1】如图，一棵大树在一次强烈的地震中于离地面5米处折断倒下，树顶落在离树根12米处，则大树在折断之前高多少？分析：我们在遇到实际问题时，应该先把新问题与我们熟悉的问题联系起来，再把新问题转化成熟悉的问题来进行研究.对于现实问题通常化为数学模型来处理，这里体现数学建模的思想.解：利用勾股定理可以求出折断后倒下部分的长度为=13,13+5=18(米).答：大树在折断之前高18米.3.已知一条边和一个锐角，求其余未知元素.【例2】如图，在相距2000米的东、西两座炮台A、B处同时发现入侵敌舰C，在炮台A处测得敌舰C在它的南偏东40°的方向，在炮台B处测得敌舰C在它的正南方.试求敌舰与两炮台的距离.（精确到1米）解：在Rt△ABC中，∵∠CAB=90°-∠DAC=50°,=tan∠CAB,∴BC=AB·tan∠CAB=2000×tan50°≈2384(米).∵=cos50°,∴AC=≈3111(米).答：敌舰与A、B两炮台的距离分别约为3111米和2384米.三、巩固练习1.在电线杆离地面8米高处向地面拉一条缆绳，缆绳和地面成53°7′角，求该缆绳的长及缆绳地面固定点到电线杆底部的距离.（精确到0.1米）2.海船以32.6海里/时的速度向正北方向航行，在A处看灯塔Q在海船的北偏东30°处，半小时后航行到B处，发现此时灯塔Q与海船的距离最短.求灯塔Q到B处的距离.（画出图形后计算，精确到0.1海里）答案：1.如图所示，∵AC=8米，∠B=53°7′，∴AB=≈10.0(米),BC=≈6.0(米).∴该缆绳的长约为10.0米，缆绳地面固定点到电线杆底部的距离约是6.0米.2.如图所示，当灯塔Q与海船的距离最短时，QB⊥AB.由题意知AB=32.6×=16.3(海里).∵=tan∠BAQ=tan30°,∴BQ=AB×tan30°=16.3×≈9.4(海里).答：灯塔Q到B处的距离约为9.4海里.四、应用拓展本节的重要内容是解直角三角形的有关知识，解直角三角形的依据是勾股定理、两锐角互余和边角之间的关系，一般有两种类型：已知两边，已知一边和一锐角，解题时要选择适当的关系式，尽可能使用原题数据和避免做除法运算.※课后作业※教材第117页习题24.4第1题.第2课时俯角与仰角※教学目标※【知识与技能】1.了解仰角、俯角、方位角的概念.2.能根据直角三角形的知识解决与仰角、俯角、方位角有关的实际问题.【过程与方法】能够借助辅助线解决实际问题，掌握数形结合、抽象归纳的思想方法.【情感态度】感知本节与实际生活的密切联系，认识知识应用于实践的意义.【教学重点】解直角三角形在实际中的应用.【教学难点】将某些实际问题中的数量关系，归结为直角三角形中元素之间的关系，从而解决问题.※教学过程※一、复习引入1.什么是解直角三角形？2.解直角三角形的依据是什么？二、探索新知1.仰角、俯角.（1）几个概念：①铅垂线；②水平线；③视线；④仰角:视线在水平线的上方，视线与水平线的夹角；⑤俯角：视线在水平线的下方，视线与水平线的夹角.（2）应用.【例1】如图，为了测量旗杆的高度BC，在离旗杆底部10米的A处，用高1.50米的测角仪DA测得旗杆顶端C的仰角α=52°.求旗杆BC的高.（精确到0.1米）解：在Rt△CDE中，∵CE=DE×tanα=AB×tanα=10×tan52°≈12.80(米)，∴BC=BE+CE=DA+CE≈1.50+12.80=14.3(米).答：旗杆BC的高度约为14.3米.2.方位角.【例2】如图，A城气象部门测得今年第9号台风上午8时在A城南偏东30°的海面B处生成，并以每小时40海里的速度向正北方向移动，上午10时测得台风中心移到了A城南偏东45°的方向的C处，若台风中心120海里的范围内将受台风影响，问A城是否会受9号台风影响？分析：A城是否会受台风影响，就是A城到台风移动路线BC的距离是否大于120海里.解：过A作AE⊥BC延长线于E，设AE=EC=x,则BE=x.∵BC=2×40=80,∴BC=BE-CE=(-1)x=80.∴x=40(+1)≈109.3<120.答：A城会受台风影响.三、巩固练习1.如图，小雅家（图中点O处）门前有一条东西走向的公路，经测得有一水塔（图中点A处）在她家北偏东60度500m处，那么水塔所在的位置到公路的距离AB是（）A.250mB.250mC.mD.250m2.两座建筑物DA与CB，其地面距离DC为50.4米，从DA的顶点A测得CB顶部B的仰角α=20°，测得其底部C的俯角β=35°.求这两座建筑物的高.（精确到0.1米）3.如图，某数学兴趣小组在活动课上测量学校旗杆高度，已知小明的眼睛与地面的距离AB是1.7m，看旗杆顶部M的仰角为45°；小红的眼睛与地面的距离CD是1.5m,看旗杆顶部M的仰角为30°.两人相距28米且位于旗杆两侧（点B、N、D在同一条直线上）.请求出旗杆MN的高度.（参考数据：≈1.4,≈1.7,结果保留整数）答案：1.A2.由题意知，在矩形ADCE中，CE=AD，AE=CD=50.4米.在Rt△ADC中，∠DAC=90°-β=55°，则AD=≈35.3(米).在Rt△ABE中，∠BAE=20°,AE=50.4米,则BE=AE×tan20°=50.4×tan20°≈18.3(米).故CB=CE+BE=AD+BE≈35.3+18.3=53.6(米).答：建筑物DA的高约为35.3米，CB的高约为53.6米.3.12m四、归纳小结1.解决仰角、俯角、方位角有关的问题时，常用的两个基本图形.2.通常学习两个例题及练习，初步学会把一些实际问题转化为数学问题，通过解直角三角形来解决，具体地说，就是利用正切解直角三角形，从而把问题解决.※课后作业※教材第117页习题24.4第3、4题.第3课时坡度与坡角※教学目标※【知识与技能】会运用解直角三角形有关知识解决与坡度、坡角有关的实际问题.【过程与方法】逐步培养学生分析问题、解决问题的能力；渗透数形结合的数学思想和方法.【情感态度】进一步感知本节与实际生活的密切联系，认识知识应用于实践的意义.【教学重点】解决有关坡度的实际问题.【教学难点】理解坡度的有关术语.※教学过程※一、复习引入前面我们研究了与仰角、俯角、方位角有关的问题，今天研究与坡度、坡角有关的问题.二、探索新知1.几个概念.（1）铅垂高度h;（2）水平长度l;（3）坡度（坡比）i:坡面的铅垂高度h和水平长度l的比i=;(4)坡角α:坡面与水平面的夹角α,i==tanα.显然，坡度i越大，坡角α就越大，坡面就越陡.2.应用.【例1】在山坡上种树，要求株距（相邻两树间的水平距离）是5.5m,测得斜坡的倾斜角是24°，求斜坡上相邻两树的坡面距离是多少（精确到0.1m）.分析：题目中出现的术语——株距、倾斜角，需重点说明.引导学生将实际问题转化为数学问题，画出图形.已知：Rt△ABC中，∠C=90°，AC=5.5，∠A=24°，求AB.解：在Rt△ABC中，cosA=,∴AB=≈6.0(米).答：斜坡上相邻两树间的坡面距离约是6.0米.【例2】如图，一段路基的横断面是梯形，高为4.2米，上底宽为12.51米，其坡面的坡角分别是32°和28°.求路基下底的宽.（精确到0.1米）解：作DE⊥AB，CF⊥AB，垂足分别为点E、F.由题意可知：DE=CF=4.2米，EF=CD=12.51米.在Rt△ADE中,∵=tan32°,∴AE=≈6.72米.在Rt△BCF中，同理可得BF=≈7.90米.∴AB=AE+EF+BF≈6.72+12.51+7.90≈27.1(米).答：路基下底的宽约为27.1米.三、巩固练习1.如图，一水库大坝的横断面为梯形ABCD，坝顶宽为6.2米，坝高为23.5米，斜坡AB的坡度i1=1∶3,斜坡CD的坡度i2=1∶2.5.求：（1）斜坡AB与坝底AD的长度（精确到0.1米）；（2）斜坡CD的坡角α（精确到1°）.2.设建造一条道路，路基的横断面为梯形ABCD，如图所示，设路基高为h,两侧的坡角分别α和β，已知h=2米，α=45°,tanβ=,CD=10米.（1）求路基底部AB的宽；（2）修筑这样的路基1000米，需要多少方土？答案：1.如图所示，过点B、C分别作BE⊥AD、CF⊥AD，交AD于点E、F.（1）由i1=1∶3,得tanA=,所以∠A≈18.43°.AB=≈74.3(米).AE==70.5(米).由i2=1∶2.5,得tanD=,所以∠D≈21.8°.FD==58.75(米).所以AD=AE+EF+FD=70.5+6.2+58.75≈135.5(米).综上，斜坡AB长约为74.3米，坝底AD长约为135.5米.（2）因为tanα=i2=,所以∠α≈22°,即斜坡CD的坡角α约为22°.2.（1）过D作DE⊥AB于E，过C作CF⊥AB于F.在Rt△ADE中，∠α=45°，DE=h=2米,∴AE=DE=h=2米.在Rt△BCF中，tanβ=,CF=h=2米,∴BF=2CF=4米.故AB=AE+EF+BF=AE+CD+BF=2+10+4=16(米).（2）S梯形ABCD=(AB+CD)·h=×(10+16)×2=26（平方米）.因此所需的土石方数是26×1000=26000(立方米).四、