周貴勝
初中的三角函數(shù)知識是依托直角三角形呈現(xiàn)的,三角函數(shù)的實際應用題也是先抽象出符合題意的幾何圖形,再解直角三角形而解決的.本文以中考題為例與同學們一起體會這類題目的解題思路與方法.
[真題剖析]
例 (2022·遼寧·錦州)如圖1,一艘貨輪在海面上航行,準備要??康酱a頭C,貨輪航行到A處時,測得碼頭C在北偏東60°方向上. 為了躲避A,C之間的暗礁,這艘貨輪調(diào)整航向,沿著北偏東30°方向繼續(xù)航行,當它航行到B處后,又沿著南偏東70°方向航行20海里到達碼頭C. 求貨輪從A到B航行的距離.(結果精確到0.1海里. 參考數(shù)據(jù):sin 50° ≈ 0.766,cos 50°≈0.643,tan 50°≈1.192.)
[思路分析]
抽象出數(shù)學模型:通過理解題意,容易認識出圖中△ABC具有的條件和要求的量:∠BAC = 30°,∠ABC = 100°,BC = 20海里,求邊AB的長.
此題是鈍角三角形問題,需要作輔助線,構造直角三角形解題.如圖2,已知∠BAC = 30°,∠ABC = 100°,BC = 20海里,過點B作BD⊥AC于D,構造兩個直角三角形△ABD和△BCD,在Rt△BCD中利用三角關系先求出BD,再通過Rt△ABD中的邊角關系求出AB.
[詳細解答]
解:如圖2,過B作BD⊥AC于D,
由題意可知∠ABC = 100°,∠BAC = 30°,
則∠C = 180° - 30° - 100° = 50°,
在Rt△BCD中,∠C = 50°,BC = 20海里,
∴BD = ?BCsin 50° ≈ 20 × 0.766 = 15.32海里,
在Rt△ABD中,∠BAD = 30°,BD = 15.32海里,
∴AB = 2BD = 30.64 ≈ 30.6(海里).
答:貨輪從A到B航行的距離約為30.6海里.
[圖形歸納]
三角函數(shù)應用問題的實際背景是非常豐富的,如利用測量中常用的方位角、仰角、俯角、坡角、坡度等為呈現(xiàn)背景,來設計測高、測長度、速度等問題.
在這些問題中,通常能抽象出兩大類六個幾何圖形:
1.銳角三角形兩角一邊或兩邊一角
①如圖3,已知:在△ABC中,∠BAC = α,∠B = β,AB = m.求△ABC的其他角或邊.(已知兩角及其夾邊.)
②如圖4,已知:在△ABC中,∠A = α,∠B = β,BC = m.求△ABC的其他角或邊.(已知兩角及其一角的對邊.)
③如圖5,已知:在△ABC中,∠A = α,AB = m,AC = n.求△ABC的其他角或邊.(已知兩邊及其夾角.)
以上三種情況通常根據(jù)銳角三角形內(nèi)角的度數(shù),過三角形一個頂點在三角形內(nèi)部作高構造直角三角形解題.
2.鈍角三角形兩角一邊或兩邊一角
①如圖6,已知:在△ABC中,∠BAC = α,∠B = β,AB = m.求△ABC的其他角或邊.(已知兩角及其夾邊.)
②如圖7,已知:在△ABC中,∠BAC = α,∠B = β,BC = m.求△ABC的其他角或邊.(已知兩角及其一角的對邊.)
③如圖8,已知:在△ABC中,∠BAC = α,AB = m,AC = n.求△ABC的其他角或邊.(已知兩邊及其夾角.)
這三種情況通常根據(jù)鈍角三角形內(nèi)角的度數(shù),過三角形一個頂點在三角形內(nèi)部作高或在三角形外部作高構造直角三角形解題.
三角函數(shù)實際應用題在各地中考中幾乎是必考的題目,需要同學們在平時的學習過程中形成抽象幾何圖形的能力,養(yǎng)成認識幾何圖形的視角,學會構造能解決問題的直角三角形.
(作者單位:東北育才學校)