构建三角函数的模型解应用题

来源 :语数外学习·九年级 | 被引量 : 0次 | 上传用户:candy129
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   近几年各地的中考试卷中,频频出现三角函数的应用题.这类试题大多以学习工具、纸片等实物为背景,要求同学们在具体情境中构建数学模型,进而运用三角函数的有关知识,分析并解决现实生活中的许多问题.解答的一般方法是从图中提炼出相关信息(如特殊角30°、45°、60°或一般的角与线段),添加辅助线,构造直角三角形,然后借助直角三角形中边与角之间的关系选择合理的三角函数求解.现结合2011年中考试题进行说明,希望能给同学们带来一定的启示与帮助.
  
   一、以台灯为背景
   例1 (2011年江苏盐城)如图1-2,放置在水平桌面上的台灯的灯臂AB长为40cm,灯罩BC长为30cm,底座厚度为2cm,灯臂与底座构成的∠BAD=60°. 使用发现,光线最佳时灯罩BC与水平线所成的角为30°,此时灯罩顶端C到桌面的高度CE是多少cm?
   所以,此时灯罩顶端C到桌面的高度CE约是51.6cm.
   点评:本题以常见的台灯为背景.解题的关键是找出相关数据(∠CBF=30°、∠BAG=60°),添加辅助线,得到直角三角形.对于不规则图形,往往可以通过作垂线段将它分解或拼凑成几个规则图形(矩形、直角三角形等)的和或差.
  
   二、以学习工具为背景
   例2 (2011年湖北黄石)将一个有45°角的三角板的直角顶点放在一张宽为3cm的纸带边沿上,另一个顶点在纸带的另一边沿上,测得三角板的一边与纸带的一边所在的直线成30°角,如图2,则三角板的最大边的长为( ).
   故选D.
   点评:本题以我们熟悉的三角板和纸带为背景,将锐角三角函数的知识融合在内,可见数学与生活息息相关.解题的关键是用好30°,构造直角三角形,然后借助等腰直角三角形中的45°角与边的关系求解.
  
   三、以水桶的提手为背景
   例3 (2011年江西)图3-1是一个水桶模型示意图,水桶的提手结构的平面图是轴对称图形.当点O到BC(或DE)的距离大于或等于⊙O的半径时(⊙O是桶口所在圆,半径为OA),提手才能从图3-1的位置转到图3-2的位置,这样的提手才合格.现在用金属材料做了一个水桶提手(如图3-3,CD是弧,其余是线段),O是AF的中点,桶口直径AF=34cm,AB=FE=5cm,∠ABC=∠FED=149°.请通过计算判断这个水桶的提手是否合格.
   分析:水桶的提手是否合格,关键要看水桶面的圆心O到提手中的线段BC的距离是否大于或等于水桶面⊙O的半径.可过点O作线段BC的垂线段OG,构造出直角三角形,借助直角三角形中边与角的关系求解OG的长度,进而判断是否合格.
   ∴在Rt△OBG中,OG=OB·sin∠GBO=17.72×0.97≈17.19>17.
   所以,水桶的提手合格.
   点评:本题取材于日常生活,是一道典型的几何应用题.解题的关键是将实物图转化为相应的几何图形(直角三角形),进而借助直角三角形中有关边与角的关系分析并解决.这类试题有助于引导我们运用数学的眼光观察生活情境与现象,切实提高应用数学知识进行分析与解题的能力.
  
   四、以测量为背景
  所以,树DE的高度为6米.
   点评:通过测量实物的某些数据,构建几何模型,画出相应的图形,借助图形的性质与结论,选择合适的边与角的关系进行解答.这正是数形结合思想与转化思想的重要体现.
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