正弦定理、余弦定理在生活中的应用 正弦定理、余弦定理是解三角形得重要工具,解三角形在经济生活和工程测量中的重要应用,使高考考查的热点和重点之一,本文将正弦定理、余弦定理在生活中的应用作以简单介绍,供同学们学习时参考. 一、在不可到达物体高度测量中的应用 例1 如图,在河的对岸有一电线铁塔AB ,某人在测量河对岸的塔高AB 时,选与塔底B 在同一水平面内的两个测量点C 与D ,现测得
BCD BDC CD s αβ∠=∠==,,,并在点C 测得塔顶
A 的仰角为θ,求塔高A
B .
分析:本题是一个高度测量问题,在∆BCD 中,先求
出CBD ∠,用正弦定理求出BC ,再在ABC Rt △中求出
塔高AB.
解析:在BCD △中,CBD ∠=παβ--.
由正弦定理得
sin BC BDC ∠=sin CD CBD ∠. 所以BC =sin sin CD BDC CBD
∠∠=sin sin()s βαβ+·. 在ABC Rt △中,AB =tan BC ACB ∠=
tan sin sin()s θβαβ+·. 点评:对不可到达的物体的高度测量问题,可先在与物体底部在同一平面内找两点,测出这两点间的距离,再测出这两点分别与物体底部所在点连线和这两点连线所成的角,利用正弦定理或余弦定理求出其中一点到物体底部的距离,在这一点测得物体顶部的仰角,通过解直角三角形,求得物体的高.
二、在测量不可到达的两点间距离中的应用
例2某工程队在修筑公路时,遇到一个小山
包,需要打一条隧道,设山两侧隧道口分别为A 、B ,
为了测得隧道的长度,在小山的一侧选取相距3km
的C 、D 两点高,测得∠ACB=750, ∠BCD=450
,
∠ADC=300,∠ADC=450(A 、B 、C 、D )
,试求隧道的长度.
分析:根据题意作出平面示意图,在四边形
ABCD 中,需要由已知条件求出AB 的长,由图可知,在∆ACD 和∆BCD 中,利用正弦定理可求得AC 与BC ,然后再在∆ABC 中,由余弦定理求出AB. 解析:在∆ACD 中,∵∠ADC=300,∠ACD=1200,∴∠CAD=300,∴AC=CD=3.
在∆BCD 中,∠CBD==600
由正弦定理可得,BC=003sin 75sin 60=26)2
+
在∆ABC 中,由余弦定理,可得 2222AB AC BC AC BC COS ACB =+-••∠,
22202626)(3)()2237522
AB COS ++=+-⨯⨯⨯=5 ∴AB=5≈2.236km,即隧道长为2.236km.
点评:本题涉及到解多个三角形问题,注意优化解题过程.如为求AB 的长,可以在∆ABD 中,应用余弦定理求解,但必须先求出AD 与BD 长,但求AD 不如求AC 容易,另外。
实际问题应求出近似值.
三、在航行中的应用
例3在海岸A 处 ,发现北偏东45
0方向,距A 处31-海里B 处有一艘走私船,
在A 处北偏西750方向,距A 处2海里的C
处的缉私船奉命以103海里/小时的速度
追截走私船,此时走私船正以10海里/小时
的速度从B 处向北偏东0
30方向航行,问缉
私船沿什么方向能最快追上走私船,并求出所需时间.
分析:根据题意作出平面示意图,设在D 处追上走私船,由图知,要求追截方向和时间即求∠DCB 及CD 长度,先用余弦定理求BC 及∠CBA ,从而求出∠ABD ,列出关于追截时间的方程,求出时间,再用余弦定理求出∠DCB.
解析:设在D 处追上走私船,所需时间为t 小时,则CD=103t ,BD=10t
在ABC ∆中,∵BAC ∠=007545+=0120,AB=31-,BC=2,
由余弦定理得 2BC =2222(31)2(31)cos120+--⨯-=6, cos CBA ∠=2222AB BC AC AB BC +-•=22(6)(31)226(31)
+--⨯⨯-=22 又∵0<∠CBA π<,则∠CBA=450
,则BC 为正东西方向, 在BCD ∆中,0
120CBD ∠=,由余弦定理得 2222cos CD BC BD BC CD CBD =+-⨯∠,即
2220(103)(10)(6)2106cos120t t t =+-⨯⨯,解得,6t =或6t =-(舍), ∴BD=6,CD=32,∴BD=BC ,∴030DCB BDC ∠=∠=,
.
故缉私船沿东偏北300方向追截,所需时间为
10
点评:处理航行问题,一要理解方向角、方位角等概念,二要根据题意画出示意图,根据图将问题转化为三角形边或角的计算问题,利用正余弦定理计算之.
在利用正余弦定理解决实际问题时,一要熟悉仰角、俯角、方向角、方位角等概念,二要能根据题意画出示意图,将问题转化为三角形的边角计算问题,利用正弦定理或余弦定理计算之,注意要为近似值.。