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典型例题
1、某人在草地上闲逛 ,看到他西南有两根相距6米的标杆,当他向正北方向步行3分钟后,看到一根标杆在其南方向上,另一根标杆在其南偏西方向上,求此人步行的速度.
解:如图所示,A、B两点的距离为6米,当此人沿正北方向走到C点时,测得∠BCO =,
∠ACO =,∴∠BCA =∠BCO-∠ACO =-=.
由题意,知∠BAC =,∠ABC =.
在△ABC中,由正弦定理,得:=,
即有AC = ==+6.
在直角三角形AOC中,有:OC = AC·cos= (+6)×= 9+.
设步行速度为x米/分,则x == 3+≈4.7.
即此人步行的速度为4.7米/分.
2、某海轮以30海里/小时的速度航行,在A点测得海面上油井P在南偏东,向北航行40分钟后到达B点,测得油井P在南偏东,海轮改为北偏东的航向再行驶80分钟到达C点,求P、C间的距离.
解:如图,在△ABP中,AB = 30×= 20,
∠APB =,∠BAP =,
由正弦定理,得:=,即=,解得BP =.
在△BPC中,BC = 30×= 40,
由已知∠PBC =,∴PC === (海里).
所以P、C间的距离为海里.
3、已知的周长为,且.⑴求边的长;⑵若的面积为,求角的度数.
解:⑴由题意及正弦定理,得,,两式相减,得.
⑵由的面积,得,
由余弦定理,得 ,所以.
4.某人在M汽车站的北偏西20的方向上的A处,观看到点C处有一辆汽车沿大路向M站行驶。大路的走向是M站的北偏东40。开头时,汽车到A的距离为31千米,汽车前进20千米后,到A的距离缩短了10千米。问汽车还需行驶多远,才能到达M汽车站?
解:由题设,画出示意图,设汽车前进20千米后到达B处。在ABC中,AC=31,BC=20,AB=21,由余弦定理得
cosC==,
则sinC =1- cosC =, sinC =,
所以 sinMAC = sin(120-C)= sin120cosC - cos120sinC =
在MAC中,由正弦定理得
MC ===35 从而有MB= MC-BC=15
答:汽车还需要行驶15千米才能到达M汽车站。
5.在某点B处测得建筑物AE的顶端A的仰角为,沿BE方向前进30m,至点C处测得顶端A的仰角为2,再连续前进10m至D点,测得顶端A的仰角为4,求的大小和建筑物AE的高。
解法一:(用正弦定理求解)由已知可得在ACD中, AC=BC=30,
AD=DC=10, ADC =180-4, = 。
由于 sin4=2sin2cos2 cos2=,得 2=30
=15, 在RtADE中,AE=ADsin60=15
答:所求角为15,建筑物高度为15m
解法二:(设方程来求解)设DE= x,AE=h
在 RtACE中,(10+ x) + h=30
在 RtADE中,x+h=(10) 两式相减,得x=5,h=15
在 RtACE中,tan2== 2=30,=15
答:所求角为15,建筑物高度为15m
解法三:(用倍角公式求解)设建筑物高为AE=8,由题意,得
BAC=, CAD=2,AC = BC =30m , AD = CD =10m
在RtACE中,sin2= ① 在RtADE中,sin4=, ②
②① 得 cos2=,2=30,=15,AE=ADsin60=15
答:所求角为15,建筑物高度为15m
6.某巡逻艇在A处发觉北偏东45相距9海里的C处有一艘走私船,正沿南偏东75的方向以10海里/小时的速度向我海岸行驶,巡逻艇马上以14海里/小时的速度沿着直线方向追去,问巡逻艇应当沿什么方向去追?需要多少时间才追赶上该走私船?
解:如图,设该巡逻艇沿AB方向经过x小时后在B处追上走私船,则CB=10x, AB=14x,AC=9,ACB=+=
(14x) = 9+ (10x) -2910xcos
化简得32x-30x-27=0,即x=,或x=-(舍去)
所以BC = 10x =15,AB =14x =21,
又由于sinBAC ===
BAC =38,或BAC =141(钝角不合题意,舍去),
38+=83
答:巡逻艇应当沿北偏东83方向去追,经过1.4小时才追赶上该走私船.
7.我舰在敌岛A南偏西相距12海里的B处,发觉敌舰正由岛沿北偏西的方向以10海里/小时的速度航行.问我舰需以多大速度、沿什么方向航行才能用2小时追上敌舰?(角度用反三角函数表示)
解:如图,在ABC中由余弦定理得:
BC=AC+ AB-2ABAC cosBAC
= 20+ 12-21220 (- )
=784
BC=28
我舰的追击速度为14n mile/h
又在ABC中由正弦定理得:
= , 故 sinB = = B = arcsin
答:我舰的追击速度为14n mile/h,航行方向为北偏东(-arcsin)
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