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13. 三角比的應用. 13.1 斜率. 13.2 仰角和俯角. 13.3 方位. A. B. 斜坡的斜率. 求地圖上兩地的斜率. 13.1 斜率. A. B. 方位的表示方法. 利用三角比解決有關方位的問題. 13.3 方位. (a) 斜坡 AB 的 斜率 可用它的上升距離與平移距離的比來表示,即. 上升距離 平移距離. AB 的斜率 = = 。. (b) 斜率可以用來表示傾斜程度,它通常寫成 (或 1 : n ) 的形式,其中 n 是一個整數。. 13.1 斜率.
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13 三角比的應用 13.1斜率 13.2仰角和俯角 13.3方位
A B 斜坡的斜率 求地圖上兩地的斜率 13.1斜率
A B 方位的表示方法 利用三角比解決有關方位的問題 13.3方位
(a) 斜坡 AB 的斜率可用它的上升距離與平移距離的比來表示,即 上升距離 平移距離 AB 的斜率 = = 。 (b) 斜率可以用來表示傾斜程度,它通常寫成 (或 1 : n)的形式,其中 n 是一個整數。 13.1斜率 • 例題演示 斜坡的斜率 一次方程的意義 A) (c) 當 AB 的傾角是時,它的斜率 = tan。 • 目錄 13.1
13.1斜率 在圖中,AB 和 AD 代表兩條直路。已知 AC⊥BD,∠ABC = 12°, AC = 2 m 及 BD = 19 m。 (a) 求每條路的斜率,準確至三位小數。 (b) 哪一條路比較斜?
AD 的斜率 在 △ABC中, = 0.209(準確至三位小數) ∴ CD = BD – BC 13.1斜率 • 返回問題 (a) AB 的斜率 = tan 12° = 0.213(準確至三位小數) (b) ∵ AB 的斜率 >AD 的斜率 ∴ 直路 AB 比較斜。
13.1斜率 下圖所示為一項室內電單車障礙賽中所用的斜台。已知 AC⊥BD,∠ABC = 18°,BC = 3 m 及 CD = 5 m。 (a) 求 AB 和 AD 的斜率,準確至三位小數。 (b) 斜台的哪一邊比較斜, AB 還是AD ?
在 △ABC中, 13.1斜率 • 返回問題 (a) AB 的斜率 = tan 18° = 0.325(準確至三位小數) 即 AC = BC tan 18° AD 的斜率 (b) 由於 0.325 > 0.195, 所以 AB 的斜率 > AD 的斜率。 ∴ AB 的一邊比較斜。 = 0.195(準確至三位小數) • 重點理解 13.1.1
上升距離 平移距離 13.1斜率 • 例題演示 求地圖上兩地的斜率 B) 右面的地圖上有一些標示 50 m、100 m 等的等高線。PQ 代表一條傾斜的直路。 PQ 的上升距離 = (150 – 100) m = 50 m PQ 的平移距離 = 地圖上量得 PQ 的長度 20 000 = 2.5 20 000 cm = 500 m PQ 的斜率 = = = • 目錄 13.1
13.1斜率 比例尺 1 : 60 000 附圖是大嶼山昂坪附近的地圖。現正計劃沿 AB 興建一條纜車路軌,連接東涌和昂坪。在地圖上,AB 的水平距離是 4.8 cm。 (a) 求 AB 的斜率,答案以 1 : n 的形式表示,其中 n 須準確至最接近的整數。 解 (b) (i) 求 AB 的傾角,準確至最接近的度。 (ii) 求 AB 的實際長度,準確至最接近的 10 m 。 解
= 4.8 m 上升距離 平移距離 13.1斜率 • 返回問題 (a) AB 的上升距離 = 400 m 設 AB 的斜率是 1 : n。 AB 的平移距離 = 4.8 60 000 cm = 2 880 m = 7(準確至最接近的整數) ∴ AB 的斜率是 1 : 7。 ∴ AB 的斜率 =
則 (ii) ∵ ∴ 13.1斜率 • 返回問題 (b) (i) 設 AB 的傾角是, ∴ = 8° (準確至最接近的度) ∴ AB 的傾角是 8°。 = 2 910 m(準確至最接近的 10m) ∴ AB 的實際長度是 2 910 m。
13.1斜率 右圖為大嶼山中部鳳凰山一帶的地圖,A 點是三條小徑的交匯處。假設 AP 是由 A 點直達山峰的一條陡斜直路,而在地圖上量得 AP = 5.2 cm。 • 求 AP 的斜率。由此,求直路 AP 的傾角。(答案須準確至三位有效數字。) 解 (b) 明慧在 A 點望向天壇大佛,測得她視線的傾角為 10.7°。如果在地圖上量得 A 點與天壇大佛的距離為 4.7 cm,求天壇大佛離水平面的高度,準確至最接近的 m。 解
= 上升距離 平移距離 13.1斜率 • 返回問題 (a) AP 的上升距離 = (933 – 200) m = 733 m AP 的平移距離 = 5.2 36 000 cm = 187 200 cm = 1 872 m ∴ AP 的斜率 = = 0.392(準確至三位有效數字) 設 AP 的傾角為, 則 tan = 0.391 56 = 21.4° (準確至三位有效數字) ∴ AP 的傾角是 21.4°。
則 13.1斜率 • 返回問題 (b) 由 A 至天壇大佛的平移距離 = 4.7 36 000 cm = 169 200 cm = 1 692 m 設由 A 至天壇大佛的上升距離為 d m, d = 1 692 tan 10.7° = 319. 71(準確至五位有效數字) ∴ 天壇大佛離水平面的高度 = (200 + 319.71) m = 520 m (準確至三位有效數字) • 重點理解 13.1.2
13.2 仰角和俯角 • 例題演示 (a) 當一個人觀察一件位置比他高的物體時,他的視線與水平線所形成的角稱為仰角。 (b) 當一個人觀察一件位置比他低的物體時,他的視線與水平線所形成的角稱為俯角。 (c) 由一點 B 測得另一點 A 的仰角,與由 A 點測得B 點的俯角的角度是相等的。
13.2 仰角和俯角 參看附圖,求 (a) 由 Q 測得 P 的俯角; (b) 由 R 測得 Q 的仰角。 (a) 由 Q 測得 P 的俯角 = 30° (b) 由 R 測得 Q 的仰角 = 15° + 60° = 75°
13.2 仰角和俯角 由一個距離中銀大廈204 m 遠的巴士站位置,可測得大廈頂端的仰角是 61°,求中銀大廈的高度。 (答案須準確至最接近的m。)
13.2 仰角和俯角 • 返回問題 如圖標示 △ABC, AC = BC tan 61° = 204 tan 61° m = 368 m(準確至最接近的m) ∴ 中銀大廈的高度是 368 m。
13.2 仰角和俯角 從比薩斜塔離地 50 m 高的 P 點觀察到一名在 A 點的跳傘表演者的俯角為 10°。當跳傘員垂直降落地面 B 點時,則測得他的俯角為 70°。求其間跳傘員下降的距離 (AB)。(答案須準確至三位有效數字。)
如附圖,在 △PQB中, ∴ PQ = = tan 10° m 13.2 仰角和俯角 • 返回問題 在 △PQA中, ∴ QA = PQ tan 10° ∴ AB = QB – QA = 46.8 m(準確至三位有效數字) ∴ 跳傘員下降的距離是 46.8 m。
13.2 仰角和俯角 由一艘在 P 點的渡輪,可測得自由神像頂部 A 點的仰 角為 30°。由另一艘在 Q 點的渡輪,則可測得 A 點的 仰角為 40°。如果 P 點與 Q 點相距 270 m 且 PBQ 是 一條直線,求自由神像的高度 (AB)。 (答案須準確至二位有效數字。)
∴ PB = ∴ BQ = ∴ 13.2 仰角和俯角 • 返回問題 參看右圖,設 AB = h m。 在 △APB中, 在 △AQB中, = 92(準確至二位有效數字) ∵ PB + BQ = PQ = 270 m ∴ 自由神像的高度是 92 m。 • 重點理解 13.2.1
13.3方位 方位的表示方法 A) • 象限角 Nx°E、Nx°W、Sx°E 和 Sx°W (其中 0 < x <90)稱為象限角,是表示方位的一種方法。 例如:在圖中,由 A測得 B的方位是 S20°W。
13.3方位 • 例題演示 方位的表示方法 A) (b) 方位角 方位角是表示方位的另一種方法。我們由正北開始,並按順時針方向量度有關角度。方位角是以 y° 的形式表示,其中 y 通常寫成一個三位整數且 0 ≦y <360。 例如:在圖中,由 A測得 B的方位是 320°。 • 目錄 13.3
13.3方位 參看附圖,求由 O 點分別測得 A 點和 B 點的象限角。 由 O 點測得 A 點的象限角是 N50°E。 ∵= 90° – 62° = 28° ∴ 由 O 點測得 B 點的象限角是 S28°W。
13.3方位 參看附圖,求由 O 點分別測得 A 點和 B 點的方位角。 由 O 點測得 A 點的方位角是 008°。 由 O 點測得 B 點的方位角是 290°。 • 重點理解 13.3.1
13.3方位 • 例題演示 利用三角比解決有關方位的問題 B) 很多涉及方位的問題都可以利用三角比來解決。 • 目錄 13.3
13.3方位 在圖中,A、B、C 是三艘船,其中∠CAB = 70° 及∠ACB = 45°。如果由 A 測得 C 的象限角是 N10°E,求 (a) 由 A 測得 B 的象限角; (b) 由 C 測得 B 的方位角。
13.3方位 • 返回問題 (a) 設 P 是位於 A 正北方的一點。 ∠PAB = 10° + 70° = 80° ∴ 由 A 測得 B 的象限角是 N80°E 。 (b) 作 DC // AP 。(參看左圖。) ∠ACD = ∠PAC = 10° ∠DCB = 45° – 10° = 35° 由 C 測得 B 的方位角 = 180° – 35° = 145°
13.3方位 在圖中,C 代表一隻小船,而 P 及 R 代表兩個碼頭。已知 Q 點在 C 以南 500 m 的位置,且 PQR 是一條垂直於 CQ 的直線。又已知由 C 測得 P 的方位是 S58°W,以及由 R 測得 C 的方位是 N36°W。
13.3方位 (a) 求由 C 測得 R 的方位。 (b) 求以下兩點的距離。 (i) R 與 C (ii) P 與 C (答案須準確至三位有效數字。) (c) 如果小船要選擇最短的航線泊岸,它應該駛往哪一個碼頭? 解 解 解 (a) 參看右圖。 = 36° ∴ 由 C測得 R的方位是 S36°E。
13.3方位 返回問題 (b) (i) 考慮 △CQR, = 618 m(準確至三位有效數字) ∴ R 與 C 的距離是 618 m。
13.3方位 返回問題 (b) (ii) 考慮 △CPQ, = 944 m(準確至三位有效數字) ∴ P 與 C 的距離是 944 m。 (c)因為 CR <PC , 所以小船應該駛往碼頭 R。
13.3方位 圖中的 C 點表示位於蒲台島的燈塔,它是香港境內最南端的燈塔。A 、B 表示兩艘遊艇。已知由 C 測得 A 和 B 的方位分別是 197° 和 160°,而由 A 測得 B 的方位則是 070°。 (a) 求∠ACB 和∠ABC。 (b) 如果 BC = 100 m, 求 CA 的長度。 (答案須準確至最接近的 0.1 m。) 解 解
13.3方位 返回問題 (a) 如右圖標明, z + 70° = 180° z = 110° x + 160° = 180° ∴ x = 20° 197° – y = 180° ∴ y = 17° ∴ ∠ACB = x + y = 20° + 17° = 37° 在 △BCD 中, ∠ABC + x = z ∠ABC + 20° = 110° ∴ ∠ABC = 90°
∴ 13.3方位 返回問題 (b) 由 (a) 部結果可知 △ABC是一個直角三角形。 ∵ ∠ACB = 37° = 125.2 m(準確至最接近的 0.1 m) 完 • 重點理解 13.3.2