《三角函数的应用》教学设计.doc

1.5 三角函数的应用教学设计一、 教材地位和作用本节是九年级下册第一章的第5节，是学习了解直角三角形后的一节，本节重在利用解直角三角形而解决实际问题，用数学方法解决实际问题，发展了学生的数学应用意识。这也可以说是本章的精华部分，是所学知识的升华。二、教学目标1、知识技能目标：能够把实际问题转化为数学问题，能够借助于计算器进行有关三角函数的计算，并能对结果的意义进行说明.。2、情感态度目标：（1）通过生活中的实际问题培养学生的数学兴趣和数学应用意识，通过小组合作交流和积极展示，培养学生的合作意识和竞争意识和团队意识。（2）、通过计算培养学生的严谨认真的求学精神和求真务实的科学态度。三、教学重难点【重点】体会三角函数在解决问题过程中的作用；发展学生数学应用意识和解决问题的能力.【难点】根据题意，了解有关术语，准确地画出示意图.并能根据题意选择恰当的三角函数列出关系式。四、教法与学法分析教法：指导、启发、演示、探究、讨论学法：自主、合作、探究、合作交流五、教学过程 .创设问题情境，引入新课 师上节课我们学习了解直角三角形，假如给定了直角三角形中的一个锐角和一条边，我们就可以利用三角函数或勾股定理求出其他的边，当给定了直角三角形中任意两条边，我们依然可利用三角函数求出它的角和其他的边。在我们现实生活中应用较为广泛。.它在航海、工程等测量问题中有着广泛应用，例如测旗杆的高度、树的高度、塔高等. 下面我们就来看一个问题(多媒体演示).海中有一个小岛A，该岛四周10海里内有暗礁.今有货轮由西向东航行，开始在A岛南偏西55的B处，往东行驶20海里后，到达该岛的南偏西25的C处，之后，货轮继续往东航行，你认为货轮继续向东航行途中会有触礁的危险吗?你是如何想的?与同伴进行交流. 下面就请同学们用锐角三角函数知识解决此问题.(板书：船有触礁的危险吗) .讲授新课 师我们注意到题中有很多方位，在平面图形中，方位是如何规定的? 生应该是“上北下南，左西右东”. 师请同学们根据题意在练习本上画出示意图，然后说明你是怎样画出来的.生首先我们可将小岛A确定，货轮B在小岛A的南偏西55的B处，C在B的正东方，且在A南偏东25处.示意图如下. 师货轮要向正东方向继续行驶，有没有触礁的危险，由谁来决定? 生根据题意，小岛四周10海里内有暗礁，那么货轮继续向东航行的方向如果到A的最短距离大于10海里，则无触礁的危险，如果小于10海里则有触礁的危险.A到BC所在直线的最短距离为过A作ADBC，D为垂足，即AD的长度.我们需根据题意，计算出AD的长度，然后与10海里比较. 师这位同学分析得很好，能将实际问题清晰条理地转化成数学问题.下面我们就来看AD如何求.根据题意，有哪些已知条件呢? 生已知BC20海里，BAD55，CAD25. 师在示意图中，有两个直角三角形RtABD和RtACD.你能在哪一个三角形中求出AD呢? 生在RtACD中，只知道CAD=25，不能求AD. 生在RtABD中，知道BAD=55，虽然知道BC20海里，但它不是RtABD的边，也不能求出AD. 师那该如何是好?是不是可以将它们结合起来，站在一个更高的角度考虑? 生我发现这两个三角形有联系，AD是它们的公共直角边.而且BC是这两个直角三角形BD与CD的差，即BCBD-CD.BD、CD的对角是已知的，BD、CD和边AD都有联系. 师有何联系呢? 生在RtABD中，tan55，BD=ADtan55；在RtACD中，tan25，CDADtan25. 生利用BCBD-CD就可以列出关于AD的一元一次方程，即ADtan55-ADtan2520. 师太棒了!没想到方程在这个地方帮了我们的忙.其实，在解决数学问题时，很多地方都可以用到方程，因此方程思想是我们初中数学中最重要的数学思想之一. 下面我们一起完整地将这个题做完. 师生共析解：过A作BC的垂线，交BC于点D.得到RtABD和RtACD，从而BD=ADtan55，CDADtan25，由BD-CDBC，又BC20海里.得 ADtan55-ADtan2520. AD(tan55-tan25)20， AD=20.79(海里). 这样AD20.79海里10海里，所以货轮没有触礁的危险. 师接下来，我们再来研究一个问题.还记得本章开头小明要测塔的高度吗?现在我们来看他是怎样测的，并根据他得到的数据帮他求出塔的高度. 多媒体演示想一想你会更聪明：如图，小明想测量塔CD的高度.他在A处仰望塔顶，测得仰角为30，再往塔的方向前进50m至B处.测得仰角为60.那么该塔有多高?(小明的身高忽略不计，结果精确到1 m) 师我想请一位同学告诉我什么是仰角?在这个图中，30的仰角、60的仰角分别指哪两个角? 生当从低处观测高处的目标时，视线与水平线所成的锐角称为仰角.30的仰角指DAC，60的仰角指DBC. 师很好!请同学们独立思考解决这个问题的思路，然后回答. (教师留给学生充分的思考时间，感觉有困难的学生可给以指导) 生首先，我们可以注意到CD是两个直角三角形RtADC和RtBDC的公共边，在RtADC中，tan30=， 即AC在RtBDC中，tan60=,即BC，又AB=AC-BC50 m，得 -=50. 解得CD43(m)， 即塔CD的高度约为43 m. 生我有一个问题，小明在测角时，小明本身有一个高度，因此在测量CD的高度时应考虑小明的身高. 师这位同学能根据实际大胆地提出质疑，很值得赞赏.在实际测量时.的确应该考虑小明的身高，更准确一点应考虑小明在测量时，眼睛离地面的距离. 如果设小明测量时，眼睛离地面的距离为1.6 m，其他数据不变，此时塔的高度为多少?你能画出示意图吗? 生示意图如右图所示，由前面的解答过程可知CC43 m，则CD43+1.644.6 m.即考虑小明的高度，塔的高度为44.6 m. 师同学们的表现太棒了.现在我手里有一个楼梯改造工程问题，想请同学们帮忙解决一下. 多媒体演示：某商场准备改善原来楼梯的安全性能，把倾角由40减至35，已知原楼梯长为4 m，调整后的楼梯会加长多少？楼梯多占多长一段地面?(结果精确到0.0l m) 请同学们根据题意，画出示意图，将这个实际问题转化成数学问题，(先独立完成，然后相互交流，讨论各自的想法) 生在这个问题中，要注意调整前后的梯楼的高度是一个不变量.根据题意可画示意图(如右图).其中AB表示楼梯的高度.AC是原楼梯的长，BC是原楼梯的占地长度；AD是调整后的楼梯的长度，DB是调整后的楼梯的占地长度.ACB是原楼梯的倾角，ADB是调整后的楼梯的倾角.转化为数学问题即为： 如图，ABDB，ACB40，ADB35，AC4m.求AD-AC及DC的长度. 师这位同学把这个实际楼梯调整问题转化成了数学问题.大家从示意图中不难看出这个问题是前面问题的变式.我相信同学们一定能用计算器辅助很快地解决它，开始吧! 生解：由条件可知，在RtABC中,sin40，即AB4sin40m，原楼梯占地长BC4cos40m. 调整后,在RtADB中，sin35，则ADm.楼梯占地长DB=m. 调整后楼梯加长AD-AC-40.48(m)，楼梯比原来多占DCDB-BC= -4cos400.61(m). .随堂练习 1.如图，一灯柱AB被一钢缆CD固定，CD与地面成40夹角，且DB5 m，现再在C点上方2m处加固另一条钢缆ED，那么钢缆ED的长度为多少?解：在RtCBD中，CDB=40，DB=5 m，sin40= ，BC=DBsin40=5sin40(m). 在RtEDB中，DB=5 m， BE=BC+EC2+5sin40(m). 根据勾股定理，得DE=7.96(m). 所以钢缆ED的长度为7.96 m. 2.如图，水库大坝的截面是梯形ABCD，坝顶AD6 m，坡长CD8 m.坡底BC30 m，ADC=135. (1)求ABC的大小： (2)如果坝长100 m.那么建筑这个大坝共需多少土石料?(结果精确到0.01 m3) 解：过A、D分别作AEBC，DFBC，E、F为垂足. (1)在梯形ABCD中.ADC135， FDC45，EFAD=6 m.在RtFDC中，DC8 m.DFFCCD.sin45=4 (m). BE=BC-CF-EF=30-4-6=24-4(m). 在RtAEB中，AEDF=4 (m). tanABC0.308. ABC17821. (2)梯形ABCD的面积S(AD+BC)AE = (6+30)4 =72 (m2). 坝长为100 m，那么建筑这个大坝共需土石料10072 10182.34(m3). 综上所述，ABC17821，建筑大坝共需10182.34 m3土石料. .课时小结 本节课我们运用三角函数解决了与直角三角形有关的实际问题，提高了我们分析和解决实际问题的能力. 其实，我们这一章所学的内容属于“三角学”的范畴.请同学们阅读“读一读”，了解“三角学”的发展，相信你会对“三角学”更感兴趣.课后作业 习题1.5第1、2、3题. .活动与探究 如图，某货船以20海里时的速度将一批重要物资由A处运往正西方向的B处，经16小时的航行到达，到达后必须立即卸货.此时.接到气象部门通知，一台风中心正以40海里时的速度由A向北偏西60方向移动，距台风中心200海里的圆形区域(包括边界)均受到影响. (1)问：B处是否会受到台风的影响?请说明理由. (2)为避免受到台风的影响，该船应在多少小时内卸完货物?(供选用数据：1.4， 1.7) 过程这是一道需借助三