初中数学沪科版九年级上册23.2解直角三角形及其应用获奖教学课件ppt
展开1.理解并掌握坡度、坡比的定义;(重点)2.学会用坡度、坡比解决实际问题. (难点)
在直角三角形中,除直角外,由已知两元素 求其余未知元素的过程叫解直角三角形.
(1)三边之间的关系:
a2+b2=c2(勾股定理);
2.解直角三角形的依据
(2)两锐角之间的关系:
∠ A+ ∠ B= 90º;
(3)边角之间的关系:
水库大坝的横断面是梯形,坝顶宽6m,坝高23m,斜坡AB的坡度i=1∶3 ,斜坡CD的坡度i=1∶2.5 , 则斜坡CD的坡面角α , 坝底宽AD和斜坡AB的长应设计为多少?
坡面与水平面的夹角叫做坡角,记作α .
坡度通常写成1∶m的形式,如i=1∶6.
1.斜坡的坡度是 ,则坡角α=______度.2.斜坡的坡角是45° ,则坡比是 _______.3.斜坡长是12米,坡高6米,则坡比是_______.
例1:如图,铁路路基的横断面为四边形ABCD,AD∥BC,路基顶宽BC=9.8m,路基高BE=5.8m,斜坡AB与斜坡CD的坡度如图所示,求铁路路基下底宽AD的值(精确到0.1m)与斜坡的坡角α和β的值(精确到1°).
解:过点作CF⊥AD于点F,得
CF=BE,EF=BC,∠A=α,∠D=β.
∵ BE=5.8 m
∴ AE=9.28 m ,DF=14.5 m.
∴ AD=AE+EF+DF=9.28+9.8+14.5≈33.6 m.
例2:水库大坝的横断面是梯形,坝顶宽6m,坝高23m,斜坡AB的坡度i=1∶3,斜坡CD的坡度i=1∶2.5,求: (1)坝底AD与斜坡AB的长度(精确到0.1m ); (2)斜坡CD的坡角α(精确到 1°).
分析:由坡度i会想到产生铅垂高度,即分别过点B、C 作AD的垂线;
垂线BE、CF将梯形分割成Rt△ABE,Rt△CFD和矩形BEFC,则AD=AE+EF+FD, EF=BC=6m,AE、DF可结合坡度,通过解Rt△ABE和Rt△CDF求出;
斜坡AB的长度以及斜坡CD的坡角的问题实质上就是解Rt△ ABE和Rt△ CDF.
解:(1)分别过点B、C作BE⊥AD,CF⊥AD,垂足分别为点E、 F,由题意可知
BE=CF=23m , EF=BC=6m.
在Rt△DCF中,同理可得
=69+6+57.5=132.5m
在Rt△ABE中,由勾股定理可得
(2) 斜坡CD的坡度i=tanα=1:2.5=0.4,由计算器可算得
答:坝底宽AD为132.5米,斜坡AB的长约为72.7米.斜坡CD的坡角α约为22°.
与测坝高相比,测山高的困难在于;坝坡是“直”的,而山坡是“曲”的,怎样解决这样的问题呢?
我们设法“化曲为直,以直代曲”. 我们可以把山坡“化整为零”地划分为一些小段,如图表示其中一部分小段,划分小段时,注意使每一小段上的山坡近似是“直”的,可以量出这段坡长l1,测出相应的仰角a1,这样就可以算出这段山坡的高度h1=l1sina1.
在每小段上,我们都构造出直角三角形,利用上面的方法分别算出各段山坡的高度h1,h2,…,hn,然后我们再“积零为整”,把h1,h2,…,hn相加,于是得到山高h.
以上解决问题中所用的“化整为零,积零为整”“化曲为直,以直代曲”的做法,就是高等数学中微积分的基本思想,它在数学中有重要地位,在今后的学习中,你会更多地了解这方面的内容.
解直角三角形有广泛的应用,解决问题时,要根据实际情况灵活运用相关知识,例如,当我们要测量如图所示大坝的高度h时,只要测出仰角a和大坝的坡面长度l,就能算出h=lsina,但是,当我们要测量如图所示的山高h时,问题就不那么简单了,这是由于不能很方便地得到仰角a和山坡长度l.
化整为零,积零为整,化曲为直,以直代曲的解决问题的策略
1.一段路基的横断面是梯形,高为4米,上底的宽是12米,路基的坡面与地面的倾角分别是45°和30°,求路基下底的宽(精确到0.1米, ).
解:作DE⊥AB,CF⊥AB,垂足分别为E、F.由题意可知 DE=CF=4(米), CD=EF=12(米). 在Rt△ADE中, 在Rt△BCF中,同理可得 因此AB=AE+EF+BF≈4+12+6.93≈22.93(米). 答: 路基下底的宽约为22.93米.
2.如图,某拦河坝截面的原设计方案为:AH∥BC,坡角∠ABC=74°,坝顶到坝脚的距离AB=6 m.为了提高拦河坝的安全性,现将坡角改为55°,由此,点A需向右平移至点D,请你计算AD的长(精确到0.1 m).
分析: 将坝顶与坝脚的距离看做直角三角形的斜边,将坡角看做直角三角形的一个锐角,分别作AE,DF垂直于BC,构造直角三角形,求出BE,BF,进而得到AD的长.
3.如图,铁路路基的横断面为四边形ABCD,AD∥BC,路基顶宽BC=9.8m,路基高BE=5.8m,斜坡AB与斜坡CD的坡度如图所示,求铁路路基下底宽AD的值(精确到0.1m)与斜坡的坡角α和β的值(精确到1°).
解:(1)在Rt△AFB中,∠AFB=90°
在Rt△CDE中,∠CED=90°
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