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Mathematics
数 学
第四册 ( 必修 )
湖 南 教 育 出 版 社
普通高中课程标准实验教科书
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书 书 书
第四册 !必修"
责任编辑# 邹楚林
湖南教育出版社出版 !长沙市韶山北路""#号"
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581 93:"1!37开!印张# 2;26!字数# 351 111 :116年5月第3版!:138年2月第#版第33次印刷
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定价# 2;16元
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书 书 书
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1书 书 书
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第
8
章 解三角形问题探索 神奇的三角形 / 8.1 正弦定理 /
习题 1 / 8.2 余弦定理 /
习题 2 /
8.3 解三角形的应用举例 /
习题 3 /
实习作业 如何测量建筑物的高 / 阅读与思考 面积与三角公式 / 小结与复习 /
复习题八 / 第
9
章 数 列问题探索 从兔子问题引出的斐波纳奇数列 / 9.1 数列的概念 /
习题 1 / 9.2 等差数列 /
习题 2 / 9.3 等比数列 /
习题 3 /
数学实验 乐音的频率比 /
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19.4 分期付款问题中的有关计算 / 习题 4 /
实习作业 教育储蓄的收益与比较 / 小结与复习 /
复习题九 /
第
10
章 不等式问题探索 光的折射 / 10.1 不等式的基本性质 /
习题 1 /
10.2 一元二次不等式 / 习题 2 /
10.3 基本不等式及其应用 / 习题 3 /
10.4 简单线性规划 / 习题 4 /
阅读与思考 一门应用数学学科 运筹学简介 / 小结与复习 /
复习题十 /
[多知道一点] n个正数的算术平均数与几何平均数 /
附 录 数学词汇中英文对照表 /
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解三角形
第 章
书 书 书
近测高塔远看山 ! ! 量天度海只等闲 ! 古有九章勾股法 ! ! 今看三角正余弦 ! 边角角边细推算 ! ! 周长面积巧周旋 ! 前贤思想多奥妙 ! ! 佳品醇香越千年 !
三 条 边 和 三 个 内 角 是 三 角 形 最 基 本 的 六 个 元 素 由这六个元素 中 的 三 个 元 素 其 中 至 少 要 有 一条边 去 定 量 地 求 出 三 角 形 的 其 余 的 边 和 角 的 过程叫作解 三 角 形 本 章 学 习 解 三 角 形 及 其 在 各 种测绘问题中的应用
书 书 书
近测高塔远看山 量天度海只等闲 古有九章勾股法 今看三角正余弦 边角角边细推算 周长面积巧周旋 前贤思想多奥妙 佳品醇香越千年
三 条 边 和 三 个 内 角 是 三 角 形 最 基 本 的 六 个 元 素 ! 由这六个元素 中 的 三 个 元 素 " 其 中 至 少 要 有 一条边 # 去 定 量 地 求 出 三 角 形 的 其 余 的 边 和 角 的 过程叫作解 三 角 形 ! 本 章 学 习 解 三 角 形 及 其 在 各 种测绘问题中的应用 !
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书 书 书
!!!问题探索
神奇的三角形
我们大家从儿童时代起就熟悉了三角形!知道它有三个角!三 条边""但是#
你可能没有听说过!神秘的百慕大三角!在那里轮船和飞机常 常消失得无踪无影$
你可能没有想过!人的两只眼睛去观察一个物体!也能产生一 个三角形!
你可能没有看过!在描绘一个实际上不可能存在的物体时!平 面上画出的 图 形 有 欺 骗 性!如 图!%"!图&#'的 物 体 是 很 容 易 实 际 构作的!而图&$'则是彭罗斯提出的 一 个 不 可 实 现 的 对 象%%%彭 罗 斯三角形!
图!!"
你可能没有试过!在水洼的帮助下测量树的高度!有一对父子 一起经过一个庭园!看见在庭园中间生长着一棵大树!并且在庭园 里有许多不大的积了水的水洼!儿子问父亲# (这棵树的高度是多 少)*父亲回答#(我们不要猜!可以设法计算它的高度!我知道自 己身高是"!%&'!眼睛位置的高度等于"(%&'!我 的 步 伐 长 等 于
)%&'!现在我 这 样 站 着!使 得 我 能 见 到 树 顶 在 该 水 洼 中 的 影 子! 从我到影子有*步!从影子到树有*%步!*你能根据故事所描述的 情形 &如图!%+'!算出树的高度吗)
书 书 书
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书 书 书
图!!"
你可能没有做过!在不过河的情况下!利用测角仪"皮尺!确 定这 河 岸 一 侧!!" 两 点 距 河 对 岸 电 视 塔 点# 处 的 距 离 #如
图!$#%$!!!
图!!#
又如!在有建筑物 阻 挡 的 情 况 下!如 何 测 量 该 建 筑 物 两 侧!!
"两点间的距离 #如图!$$%$
图!!$
你可能也没有做过!在一块三角形形状的地区打$口井$现在 要把这个地区分成四个小区!使这些小区形状相同"面积相等!并 且在每一个小区里都有一口井$怎样划分&
以上种种都与三角形有关$
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3书 书 书
!!
! "# ! 正弦定理
现实生活中涉及的测绘问题有很多!如测量河宽"山高等!往往 由于地形条件的制约!有一些数据不易直接测量!这时就需要我们利 用 一 些 易 测 量 的 数 据!然 后 通 过 计 算 求 得 不 易 被 直 接 测 量 的 数据!!!!
问题探索中提出一个实际问题 #如图!$"%!在河岸一侧有"!#
两点!需要确定 这 两 点 距 河 对 岸 的 电 视 塔 点$处 的 距 离!现 可 以 测 量"#的长以及图 中 角" 和 角# 的 大 小!如 何 利 用 这 三 个 条 件 去 求
"$!#$的长度呢&
为了解决这类问题!我们先来学习三角形中边"角及面积之间的 一些基本关系!
图!$#
如 图!$# 所 示!对 任 意
""#$!以""#$ 的 顶 点"
为坐 标 原 点!"#边 所 在 直 线 为%轴!建立直角坐标系!
设&!'!(分 别 为""#$
中角"!#!$所 对 边 的 边 长!
$)为"#边 上 的 高!则 点#!
$的坐标分 别 为##(!$%!$#'%&'"!''()"%!#$)#*''()"!于 是!""#$的面积
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同理可得! +**
+&('()#和+**
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这就是说!三角形的面积等于任意两边与它们的夹角的正弦值之 积的一半!
将等式*
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+&('()#**
+&''()$中 的 每 个 式 子 都 除 以
8. 1 正弦定理
书 书 书
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书 书 书
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在三角形中!各边与它所对角的正弦的比值相等!这个结论就叫 作三角形的正弦定理 "#$%&'(&)*&+),'*$-%./&##(
在'%012!即"$&'为直角三角形的情况下!由#$%'%!!得
!%##$%$!"%##$%&!因 此!正 弦 定 理 是 直 角 三 角 形 相 应 结 论 的 一 个推广(
例!!在 本 节 开 头 的 实 例 "如 图3$4#中!我 们 测 得 如 下 数 据%
$&%511+!$%562!&%712!求$'和&' "精确到181!#(
解!)!$%562!&%712!
!!*!'%!312+"562,712#%962(
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#$%'% $'
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#$%' %511#$%712
#$%962 %"11槡4
#$%962
%"11槡4& 5
槡7:槡"#463874"+#(
上例实际上说明了如果已知三角形两个角和一条边的大小!则由 三角形的内角和为!312!立刻可得到它的第三个角的值!再利用正弦 定理!可算出它的另外两条边的大小(
问题%如果已知三角形的两条边及一条边所对的角的大小!利用 正弦定理能够算出三角形的其余的边和角的大小吗'
例"!在"$&'中!已知$%412!#%6槡4!!%6!求&和"(
书 书 书
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书 书 书
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例 2 图
例 3 图
书 书 书
解图由正弦定理!得! "槡
#$%!" !
#$%"&'!即#$%!"槡"
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#图!")&'或!"*(&'$
"*#当!")&'时!%"+&'!&"#$%+&'$ !#$%"&',*&-
"(#当!"*(&'时!%""&'!&"'"!$
例!图在"(%!中!已知(".!'!)"! (槡
( !'"!!求%和&$
解图由正弦定理!得图
#$%!"! (槡
( $#$%.!'
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#图图图图图图图!""&'或!"*0&'1"&',*!&'-
*图图图图图图图(".!'!'#)!
#图图图图图图图!$.!'$
由此得到!""&'!%"*&!'!
因此!&"#$%*&!'$ !#$%.!',! "2!槡
( -
通过根据已知条件利用几何作图作三角形!可以清楚地看到例( 有两解!而例"只有一解$
一般地!已知两边 和 其 中 一 边 的 对 角 解 三 角 形!有 两 解%一 解% 无解三种情况$
*$当(为锐角时!如图0&)所示$
图0&)
($当(为直角或钝角时!如图0&3所示$
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书 书 书
图!!"
问题"在直角三角形中#正弦定理表明#一边的长同它所对的角
的正弦值之比是一个常数#这个常数的几何意义是什么$
对于一般的三角形#这个常数的几何意义又是什么$
!图!!!
对 锐 角"!"##设 圆$是"!"#的 外 接 圆#%是圆$的半径#过"作圆$的直径"&#
连接#& %如 图!!!&'由 于#&和#!都 是 圆
$中同一条 弧 所 对 的 圆 周 角#利 用 平 面 几 何 中 同弧所对的 圆 周 角 相 等 的 定 理#得#&(#!' 又#&#"是半圆弧所对的圆周角#半圆所对的
圆周角一定 是 直 角#所 以#&#"(#$%'于 是#)("#("&&'(&(
)%&'(!'因此#
!! )
&'(!( *
&'("( +
&'(#()%
这个结果 称 为扩 充 的 正 弦 定 理 %*+,*(-*-&'(*,.*/0*1&#并 且 解释了 )
&'(!( *
&'("( +
&'(#的 几 何 意 义#这 个 常 数 实 际 上 是"!"#
的外接圆的直径'
例!!在"!"#中#已知它的外接圆半径%(2#)(2#"(3$%#
求*及"!"#的面积,'
解!由 扩 充 的 正 弦 定 理#得!*()%&'(" ()&'( 3$%(2#
&'(!( ))%(2
)#可知!!(3$%或24$%5
书 书 书
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书 书 书
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7书 书 书
!!"#!"#!$!%#$%"#舍去&
$!'#$&"#!因而(#$
&)*'()'#$&'()$&"##槡!
*&
因此!在"%"'中!*为$!面积(为槡!
*&
例!!设+ 是"%"' 的 外 接 圆 的 半 径!(是"%"' 的 面 积!
求证"!!
#$$(#)*,*+%
#&$(#&+&'()%'()"'()'&
证明! #$$由扩充的正弦定理!'()'# ,&+!
所以 (#$
&)*'()'#)*,*+&
#&$由)#&+'()%!*#&+'()"!得
(#$&)*'()'#&+&'()%'()"'()'&
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#$$若%#*%#!'#!"#!,#%!则)#!!!!%
#&$若%#+%#!"#*%#!,#$" !!槡 则*#!!!!&
&&在"%"'中!
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#&$若*#$" &!,#槡 $" !!'#,"#!槡 则"#!!!!&
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*&在"%"'中!已知*-,#槡&-$!#"#!"#!外接圆面积为!!求'&
练 习
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!!在""#$中!
"!#若%&"!#&#$%!$&!&$%!求'$
"&#若%&!'!(&" (!"&')%!槡 求$$
"##若%&*!(&' (!#&($%!槡 求'!
&!在""#$中!%&#!'&# #!"&#$%!槡 解这个三角形!并求""#$的面积!
#!在""#$中!若%&&!'&槡(+ &!$&!$)%!槡 求""#$的面积)!
'!在""#$中!已知%&'!(&' &!""#$槡 的外接圆面积为!(!!求三内角!
)!在""#$中!已知 %
,-."& ( ,-.#& '
,-.$!试判断""#$的形状!
!!!
(!在""#$中!如果./0&"*./0&#&./0&$!求证%$&1$%!这个命 题 的 逆 命 题 是 否成立& 试证明你的结论!
"!在""#$中!$&&#!角#!$所对应的边分别为(!'!试求'
(的取值范围!
!!
! "# ! 余弦定理
在本章开始的 '问题探索(中!我们给出了这样一个实例%如图
*)'!在一建筑物两侧有"!#两点!现要测量"!#两点间的距离! 我们可以测量"$!#$的 长 以 及 图 中 角$的 大 小!如 何 利 用 这 三个条件去求"#的长度呢& 这一问题的实质是%利用两边和夹角去
习题 1
学 而时习 之
温 故 而 知 新
8. 2 余弦定理
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9书 书 书
!!!"#$!%&' ()*+,-./01 2#$345),-.
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<%&'()=>,- ./?#
书 书 书
图!!"
求第三边!
如图!!""以!"#$的顶点$ 为坐标原点"$"边所在直线为% 轴"建 立 直 角 坐 标 系!点""#
的坐标分别为"#&"#$"##'$%&$"
'&'($$!
根据两点间的距离公式"得
""""())#'$%&$*&$)+')&'()$
)')$%&)$*)'&$%&$+&)+')&'()$ )')+&)*)'&$%&$"
即"""())')+&)*)'&$%&$!
同理可得
" '))&)+()*)&($%&""
&))')+()*)'($%&#!
由上可知%三角形的一边的平方等于其他两边的平方和减去这两 边与它们夹角的余弦值乘积的两倍"这个结论叫作三角形的余弦定理
#$%&'(*+,*%-*.%/+-'0(12*&$!即
""
())')+&)*)'&$%&$
'))&)+()*)&($%&"
&))')+()*)'($%&#
余弦定理也可以写成下面的形式
""
$%&")&)+()*') )&(
$%&#)')+()*&) )'(
$%&$)&)+')*() )'&
例!"已 知!"#$的 三 边 分 别 为')3"&)4#和()45"试 求
!"#$中最大角的度数!
解"根据三角形中大边对大角的原理"$是!"#$的最大内角"
书 书 书
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!"""# $$"" %$!"%"#
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&012345'
书 书 书
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书 书 书
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书 书 书
由余弦定理!得!!"#!"$%#&'%$&(%
%"$"&' "$&
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因为!是 三 角 形 的 内 角!')"!"&*')!所 以!"&%')!因 此!
#&'!中最大角的度数为&%')%
例!!在#&'!中!已知("槡$!)"&+ ,!!"(-)!槡 求*和&%
解!由余弦定理!得
*%"(%#)%$%()!"#!"$+#&+ ,$槡 %$% $#槡 &+ ,$"槡 槡%
%"(! +!*"%%
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%)* "#&+ ,$槡 %#(.$
%#&+ ,$"%槡 "&%%
因为&为三角形的内角!')"&"&*')!所以&"$')%
例"!在#&'!中!,是#&'!的 面 积!若("(!)"-!,"
- ,!槡 求*%
解!-!,"&
%()#/0!!
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%%
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#&$当!"$')时!*%"(%#)%$()"%&!*"槡%&%
#%$当!"&%')时!*%"(%#)%#()"$&!*"槡$&%
所以!*为槡%&或槡$&%
例#!在#&'!中!如果*
( "槡%!#/0'"槡%
%且'是锐角!试判 断此三角形的形状%
解!由!#/0'"槡%
%!及!')"'"1')!得!'"(-)%
由!*
( "槡%!得!*"槡%(%
根据余弦定理!)%"*%#(%$%(*!"#'"%(%#(%$%(%"(%! +!)"(%
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例!!在"!"#中!内 角!!"!#的 对 边 分 别 是$!%!&!且
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"%#设&'(!%&'("'" %槡
# !且!#"!求)*+!的值( 解! "!#由#'!"#$及余弦定理得!
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"%#由于!)"'!,-$*!"#$'.#$!&'(!%&'("'" %槡
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练 习
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!!已知""#$中%&"!'&#!(&槡"$!求$的大小!
%!已知""#$的三边之比为槡$&%&!!求最大的内角!
"!已知""#$中%%)'%)%'&(%!求$的大小!
#!已知三角形的三条边长分别为'!$和"!求此三角形的面积!
'!已知""#$中%&"!'&% "!#&!'()!槡 求(!
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*!在四边形"#$*中!##&#*&+()!#*$#&*()!"#&"!"*&'!求 对 角 线"$的长!
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/!在""#$中!$#&%!"$&% "!"&"()!槡 求"#边的中线长!
+!已知 圆 内 接 四 边 形"#$*的 边 长 分 别 为"#&%!#$&*!$*&*"&#!求 四 边形"#$*的面积!
!!
! "# ! 解三角形的应用举例
解三角形的应用问题!通常都要根据题意!从实际问题中抽象出 一个或几个三角形!然后通过解这些三 角 形!得 出 所 要 求 的 量!从 而 得到实际问题的 解!在 这 个 过 程 中!贯穿 了 数 学 建 模 的 思 想!这 种 思 想即是从实际问题出发!经过抽象概括!把它转化为具体问题中的数 学模型!然后通过推理演算!得出数学模 型 的 解!再 还 原 成 实 际 问 题
习题 2
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8. 3 解三角形的应用举例
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图!!"#
的解!
在 航 海 中"由 于 南 北 方 向 比 较便于 测 量"通 常 以 南 北 方 向 作 为标准方向"用北偏东若干度#北 偏西若干度#南偏东若干度#南偏 西若干 度 来 表 示 方 向!如 图!!"#
所示"如"#""$""%""& 的 方 向 角 分 别 用 北 偏 东$#%"北 偏 西
&#%"南偏西'(%"南偏东)#%来表示*
例!!一货轮航行到'处"测得灯塔(在货轮的北偏东"(%相距
)#海里处"随后货轮按 北 偏 西&#%的 方 向 航 行"半 小 时 后"又 测 得 灯 塔在货轮的北偏东'(%"求货轮的速度$结果保留一位小数%!
!图!!""
解!如 图!!""" "(') *"(%+&#%,'(%"
"()'*"!#%-'(%-&#%,"#(%.
可知!")('*"!#%-'(%-"#(%,&#%!
由正弦定理 ')
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得 ')*)#/01&#%
/01"#(%,"#$槡$- )%*槡
+!货轮的速度为"#$槡$,槡)%-")*)#$槡$,槡)%
#)#.2 $海里&时%!
答'货轮速度为)#.2海里&时!
!图!!")
例"!我缉私船发现位于正北方向的走私船以(#海里&时的速度 向北偏东'(%方向的公海逃窜"已知缉私船的最大速度是$#海里&时! 当发 现 走 私 船 时"两 船 之 间 的 距 离 不 超 过 多 少 海
里才能保证 缉 私 船 在"(分 钟 内 截 住 走 私 船( $结 果保留两位小数%
解!当发现走私 船 时"设 缉 私 船#和 走 私 船
$之间的 距 离 为.海 里!$%为 走 私 船 的 逃 窜 路 线"如图!!")所示"由题意得""#$%*"&(%!设
书 书 书
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缉私船在!处截住走私船!并设缉私船截住走私船所需最短时间为"
小时!于是#!$!""!%!$#""&
根据余弦定理!得!"!""#$$"#""#$'($)%""("&'(%)#*!
即!!!!!!%%"""$)#" $(")(槡 $$"&
这个关于"的二次方程有正根!其正根为
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$$" (&
为使缉私船在%#分钟内截住走私船!(必须满足 槡 槡
# $+ ,-
$$" ("".$#! ("$$"/".$#
槡 槡
# $+ ,-#).$0&
答$当发现走私船时!只要两船之间距离不超过).$0海里!我缉 私船就能在%#分钟内截住走私船&
例!!如图0%%)!池塘两侧有两建筑物#!%!不能直接量得它们
之间的距离&在池塘边选取!!*两点!并测得$#!%$1#*!$%!*$
-#*!$#*!$)"*!$#*%$,"*!!*$0"2!试 求#!%两 建 筑 物 间 的距离"精确到".%2#&
图0%%)
分析!可 以 将#%看 成 是34%#*% 的 斜 边!因 此 在34%#*%
中!知道两直角边或一直角边和一锐角!就能计算出#%的长&
解!在%#!* 中!$#!*$1#*'-#*$%$"*!$!#*$%0"*)
"%$"*')"*#$)"*!!*$0"&
书 书 书
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15书 书 书
由正弦定理得!!!! !"!"#$%&# $"
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在"'!" 中!#'!" #*+&!#'"!#'(%&!#!'" #')%&(
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同样由正弦定理得
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在12"$"'中!
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槡$)%$槡'%5*0*$)%6$5($+,(+)5)"7#&
图)%'*
答&$!'两 建 筑 物 间 的 距 离 约 为(+)5)7&
如图)%'*!当我们 进 行 测 量 时! 在视线 与 水 平 线 所 成 的 角 中!视 线 在水 平 线 上 方 的 角 叫 作仰 角"8#9:;
/<;:;=82"/##!视 线 在 水 平 线 下 方 的 角叫作俯角"8#9:;/<>;?@;!!"/##&
例!!如图)%'+!海岛+上有一座海拔'%%%7的山!在山顶上 的一个观察站$!上午''时测得一游轮在岛正东方向的!处!俯角为
$%&!''时0分又测得该游轮在岛的南偏西$%&的'处!俯角为$%&&如 果该游轮做匀速直线运动!试求该游轮的速度&
解!如图)%'+!由题 意 得#+$!#0%&!#+$'#0%&!#'+!#
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书 书 书
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)" %"$*$$$*
因此"该游轮的速度+$*$$$
($(
$*$$$$$0&1%$*$$20&1%*
答'该游轮的速度为*$20&1*
应用解三角形知识解实际问题的解题步骤'
$"%准确理解题意"尤其要理解应用题中的有关名词(术语所表 示的量)
$+%根据题意作出示意图)
$*%确定实际问题所涉及的三角形"并搞清该三角形的已知元素 与未知元素)
$3%选用正弦定理(余弦定理进行求解)
$#%给出答案* 上述过程可简化为'
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17书 书 书
!!!
!!甲船在点"发现乙船在北偏东"#$的#处!乙船以$海里"时的速 度 向 正 北 方 向 行驶!已知甲船的速度是槡%$海里"时!问甲船应沿着什么方向 前 进!才 能 最 快 与乙船相遇#
图&$!"
'!在一幢'#(高 的 房 屋 顶 测 得 对 面 一 塔 顶 的 仰 角
为"#$!塔基的俯角为)*$!假定房屋与塔建在同
一水平地面上!求塔的高度!
%!如图&$!"所示!某 直 升 机 于 空 中"处 观 测 正 前 方地平面 控 制 点%的 俯 角 为%#$%若 航 向 不 变!
飞机继续飞行!###(至#处!观 测 地 面 控 制 点%的 俯 角 为)*$!问 飞 机 再 向 前飞行多远!与地面控制点%的距离最近 &结果保留根号'#
!!!
!!!
!!我舰在某岛"南偏西)*$且与"相距!#海里的#处!发现走私舰正由"岛向北 偏西+*$的方向以%#海 里"时 的 速 度 航 行!如 我 舰 恰 好 用!#分 钟 追 上 走 私 舰!
求我舰航行的速度和方向!
'!如图&$!+!海中小岛"周围'#海里 内 有 暗 礁!船 向 正 南 方 向 航 行!在#处 测 得 小岛"位于该船的南偏东%#$方向上!航行%#海里后!在%处测得小岛"位
习题 3
学而时 习之
练 习
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于该船的南偏东!"#方 向 上!如 果 此 船 不 改 变 航 向!继 续 向 正 南 航 行!有 无 触 礁的危险"
图$#%& 图$#%$
图$#%' (!如 图$#%$!一 艘 船 以()*)海 里$时 的 速 度 向 正 北 航 行!
在"处看灯塔#在 船 的 北 偏 东)"#!("分 钟 后 航 行 到$ 处!在$处看灯塔#在船的 北 偏 东!"#方 向 上!求 灯 塔# 到$处的距离 %精确到"*%海里&!
+!如图$#%'!两建筑物"$与%&的 水 平 距 离 为)+ ,!从
"点测得%点的俯角!为("#!测得&点的俯角"为!"#!
求这两座建筑物的高 %结果可保留根号&!
!!!
图$#)"
-!如图$#)"!在平面镜&%同侧有相隔%-.,的两 点"!$!它 们 到 平 面 镜 的 距 离 分 别 是' )槡
) .,
和! ).,!槡 现要使从"点 射 出 的 光 线 经 平 面 镜 反射后经过点$!求光线的入射角#的度数!
!!在与建筑物"'的底端'处于同一水平面 的 点$
处测得顶端"的仰角为#!沿$'方向前进(",至 点&处!此 时 测 得 顶 端"的 仰角为)#!再继续沿$'方向前进%" ( ,槡 至点%处!此时测得顶 端"的 仰 角 为+#!求#的大小和建筑物"'的高!
温 故 而 知 新
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19书 书 书
如何测量建筑物的高
下面我们利用解斜三角形的知识!来研究如何测量教学楼或校内 其他建筑物的高!
图!""#
实 习 作 业
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书 书 书
!!!
题!目 测量教学楼高
测量目标 简!!图
测量工具 测角仪!皮尺
测量方案 计算原理 与过程 测量数据
测量项目 第一次 第二次 第三次 平均值
楼高数据
本方案优点 本方案不足
其他方案
指导教师意见
实 习 报 告
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21书 书 书
!!!阅读与思考
!!!!
本章一开始就得出了"!"#的面积公式$"!"#%!"&'#$%#%
!"'(#$%!%!"&(#$%"!并由此推出了三角形的正弦定理)
面积是一个具有广泛应用的概念!中国古代就是通过面积巧妙 地证明了勾股定理)我们下面去发现面积概念的另一个应用"""利 用上述三角形的面积公式巧妙地证明一些三角公式)
由于需要 构 造 三 角 形!所 涉 及 的 角 的 大 小 必 须 受 到 限 制!因 此!下面提到的角都是锐角)
!)正弦的诱导公式
图&!""
#!$如图&"""!平 行 四 边 形!"#*
中!#*!#%'()!##!"%!)记!"%
(!"#%!*%&!!#%')由于
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$"!"#!
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即!#$%#!&().!$%#$%!)
面积与三角公式
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书 书 书
!!正弦的和角公式
!图"!!#
如图"!!#""# 是""$%的$% 边 上 的 高"#$"# &!" #%"# &"!记 "$ &'"
"%&(""#&)!
由于!*""$%&*""$#+*""%#"
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但! )
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图"!!*
+!正弦的和差化积公式
如 图 "!!*"在 等 腰 ""$% 中"
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""不妨设!$""#是$%的 中 点!记
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又/! #$"# & $!#!+"$"
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而! ##"- & #$"- 0 #$"# &!0!+"! &!0"
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! !
三角形的面积公式具有如此奇妙的应用"真是令人兴奋% 你还 能利用三角形的面积公式推导出其他的三角公式吗&
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23小结与复习
书 书 书
!!!
一 ! 指导思想
通过对任意三角形边角关系的探究!让学生发现并掌握三角形 中的边长和角度之间的数量关系!并认识到运用它们可以解决一些 与测量和几何计算有关的实际问题!
二 ! 内容提要
本章的主要内容有正弦定理"余弦定理"解斜三角形的四种情 况以及解斜三角形的应用!解三角形在中学数学中被广泛应用!它 是由三角形中已知的边和角 #至少包括一条边$的大小!求出其余 边和角的大小的理论!是从数量角度进一步认识三角形中各元素间 关系的依据!也能培养我们分析问题"解决问题的能力!
本章的重点 是 斜 三 角 形 的 解 法!必 须 逐 步 熟 练 掌 握 并 能 正 确 运用!
本章的难点是余弦"正弦定理的实际运用!以及 %已知两边和 其中一边的对角解斜三角形&的问题!
解斜三角形有四种类型'
!!已知两角"!#及边$!由内角和公式求角%!再由正弦定
理求出&!' #唯一解$!
"!已知两边&!'与 其 夹 角"!由$"(&")'"*"&'#$%"!求 出$!再由余弦定理求出角#!% #唯一解$!
&!已知 三 边$!&!'!由 余 弦 定 理 可 求 出 角"!#!% #唯 一解$!!!
'!已知两边$!&及角"!由正弦定理求角#!由内角和公式 求角%!!!
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三 ! 学习要求及需要注意的问题
!!学习要求!
!!"掌握余弦定理#正弦定理及其推导过程$并能运用它们解
斜三角形!
!""通过解斜三角形$了解解斜三角形在实际测绘问题中的广
泛应用$培养我们把实际问题转化为数学问题$并利用已有知识加 以解决的能力$从而提高我们分析问题#解决问题的水平!
"!需要注意的问题!
将某些实际问题转化 为 解 三 角 形 问 题$是 常 遇 到 的 应 用 问 题! 解这类问题$关键是如何将实际问题转化为数学问题$并画出示意 图$这有助于将抽象问题具体化#形象化!通常总是将实际问题中 的长度#角度看作三角形的边和角$从而构建三角形$进而运用有 关知识去解决问题!解这类问题时还要注意近似计算的要求!
四 ! 参考例题
例!!货轮在海 上 以#$海 里%时 的 速 度 沿 着 南 偏 东#$%的 方 向 航行$货轮在"点观测灯塔# 在其南偏东&$%的方向上$航行半小 时到达$点$观测灯塔#在其北偏东'(%的方向上$求货轮到达$ 点时与灯塔#的距离!
图)&"'
分析!根 据 题 意$画 出 图 形 !图
)&"'"!在"#"$中$线段"$是半小 时路程$只要根据所给方向角的 数 据$
求出##"$$## 的 大 小$由 正 弦 定 理可得出#$的长!
解!在"#"$中$"$%#$*!"%
"$!海里"$
!!!!##"$%&$%+#$%,-$%$
!!!!##$" %#$%.'(%,!$(%$