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专题五 用锐角三角函数解航海问题
航海问题主要包括求航行的时间、求航行速度、判断是否有触礁危险等,
是考试中的热点问题.解决航行问题的关键是从实际问题中构建一个或两个直
角三角形,通过三角函数直接解决或根据图形中的数量关系建立方程解决.
例1 如图1,灯塔A周围1 000米水域内有礁石,一舰艇由西向东航行,
在O处测得灯塔A在北偏东74°方向线上,这时O,A相距4 200米,如果不改
变航向,此舰艇是否有触礁的危险?
分析:要判断舰艇是否有触礁的危险,关键比较点 A到正东方向的距离与
1 000米的大小,因此,需过点A向正东方向引垂线,转化为直角三角形中的问
题.
解:如图1,过点A作AB与正东方向线垂直,垂足为B.
在Rt△AOB中,OA=4 200,∠AOB=90°-74°=16°.
AB=AO·sin∠AOB=4 200·sin16°
=4 200×0.275 6≈1 158(米).
因为1 158>1 000,所以此舰艇按原航向继续航行没有触礁的危险.
说明:本题是一道比较简单的航行问题,不仅要能从实际问题中构造出直
角三角形,而且还要注意一些解题技巧,如能用乘法的运算的,不用除法,能
用正弦计算的,不用余弦.
例2 如图2,某船以每小时36海里的速度向正东方向航行,在点 A测得
某岛C在北偏东60°方向上,航行半小时后到达点B,测得该岛在北偏东30°方
向上,已知该岛周围16海里内有暗礁.
(1)试说明点B是否在暗礁区域外?
(2)若继续向东航行有无触礁危险?请说明理由.
分析:要判断点 B是否在暗礁区域外.则需要计算 BC的长度,看其长度
是否大于16海里,若BC>16海里,则点B在暗礁区域外;要判断继续向东航
1 / 3行有无触礁危险,则需要计算船到岛C的最短距离,看是否小于16海里.若小
于16海里,则有触礁的危险.为此,需要构造直角三角形解决.
解:(1)过点B作BD∥AE,交AC于点D.
因为AB=36×0.5=18(海里),∠ADB=60°,∠DBC=30°,
所以∠ACB=30°.
又∠CAB=30°,所以BC=AB.
即BC=AB=18>16.
所以点B在暗礁区域外.
(2)过点C作CH⊥AB,垂足为H,
在Rt△CHB中,∠BCH=30°,
令BH=x,则CH= x.
在Rt△ACH中,∠CAH=30°,
所以 .
因为 ,所以 .
解得 .所以 .
所以船继续向东航行有触礁的危险.
说明:有无触礁问题是航海中的热点,也是中考试题中经常出现的试题.
解决此类问题需要正确理解题意,从实际问题构建直角三角形模型.
专题训练:
1.如图3,一艘船向正东方向航行,在 B处测得有一灯塔在它的北偏东
30°,距离为72海里的A处.当行至C处测得灯塔恰好在它的正北方向,求此
时它与灯塔的距离AC(计算结果精确到0.1海里).
2 / 32.如图4,海上有一灯塔P,在它周围3海里处有暗礁.一艘客轮以 9海
里/时的速度由西向东航行,行至A点处测得P在它的北偏东60°的方向,继续
行驶20分钟后,到达B处又测得灯塔P在它的北偏东45°方向. 问客轮不改变
方向继续前进有无触礁的危险?
参考答案:
1.据题意∠ABC=90°-30°=60°,AB=72.
在Rt△ABC中,因为sin∠ABC= ,
所以AC=ABsin∠ABC=72sin60°=72× ≈62.4(海里).
2.过P作PC⊥AB于C点.
据 题 意 知 : AB=9× =3 , ∠ PAB=90°-60°=30° , ∠ PBC=90°-45°=45° ,
∠PCB=90°.
所以PC=BC.
在Rt△PAC中, .
即 .
所以 .
所以客轮不改变方向继续前进无触礁危险.
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