生活中的三角函数问题(2)

2019-03-27 16:16

设?CAB??,则AB?2Rcos?,CB?2Rsin?

?4D O A C S矩形ABCD?AB?BC?4R2sin?cos??2R2sin2?当且仅当sin2??1时,即??时,Smax?2R2

θ B 所以在圆木的横截面上截取内接正方形时,才能使横截面积最大。

师:很好,在这里提供这样一个生活中的问题,看看它们与三角函数的联系。(让学生合作探究解决)

在一住宅小区里,有一块空地,这块空地可能有这样两种情况:

(1)是半径为10米的半圆;

(2)是半径为10米,圆心角为60的扇形;

?现在要美化小区,准备在这块空地里分别种植一块矩形的草皮,使得其一边在半径上,应如何设计,使得此草皮面积最大?并求出面积的最大值。

(两种情况分小组探究解决,小组探究时,是把两种图形放在几何画板中,让学生把静的数学图形通过电脑转化成动态,培养学生的动手能力,通过图形观察结果,再用数学知识来求解,然后找小组代表发布探究成果,小组间相互评价成果,培养学生的数学的应用意识和小组合作意识。)

小组1:我们选的是第一种情况,如图所示:连结OC, 设?BOC??,则BC?10sin?,OB?10cos?,

?20co?s AB?2OB

S矩形?AB?BC?200sin?cos??100sin2?

? sin2??1 ?S矩形?100

即 2??90?,??45?

这时BO?AO?10cos45?52,BC?52 ?D E A O θ C B F

此时,点A、D分别位于点O的左右方52处时S取得最大值100。 小组2:我们选的是第二种情况,连结OC,

设?BOC??,则BC?10sin?,OB?10cos?,

OA?BCcot60??103sin? 3E D C S矩形?AB?BC?(OB?OA)?BC

103 ?(10cos??sin?)?10sin?3O θ A B F 10032sin?3

503 ?50sin2??(1?cos2?)3?100sin?cos???1003?503sin(2??)? 363?6)?1时,即??当且仅当sin(2???6时,Smax?5032m 3所以使矩形的长约为8.66米,宽为5米且使其内接扇形时为最大值。

学生发言完毕,老师总结,将每个同学的发言简单整理;引导学生分析此题与引例中的题的联系。:

再归纳出求解应用题的步骤过三关,走四步:

三关:

1、 事理关:需要读懂题意,知道讲的是什么事件,即需要一定的阅读理解能力;

2、 文理关:需要把实际问题的文字语言转化为数学的符号语言,用数学式子表达数量关系;

3、 数理关:在构建数学模型的过程中,要根据已知的知识结构,构建相应的函数模型,完成由实际问题向数学问题的转化。

四步:

1 读题理解题意;

2 挖掘数量关系,建立数学模型; 3 求解数学问题; 4 回归实际,进行答题。

3、试试身手,看谁做得快又准确

(1) 如图,ABCD是一块边长为100米的正方形地皮,其中ATPS是一座半径为90米的

扇形小山,P是弧TS上一点,其余部分都是平地,现一开发商想在平地上建在一个边落在BC与CD上的长方形停车场PQCR,求长方形停车场PQCR面积的最大值和最小值。

D S

延长RP交AB于M,则AM?90cos?,MP?90sin?

解:设?PAB??(0???90)

??R

C Q B

?PQ?AB?AM?MB?100?90cos?

PR?MR?MP?100?90sin?

故矩形PQCR的面积为

P A M T S?PQ?PR?(100?90cos?)(100?90sin?)

?10000?9000(sin??cos?)?8100sin??cos?t2?1令t?sin??cos? (1?t?2)则sin??cos??

2t2?1810010?S?10000?9000t?8100??(t?)2?950

229故 当t?当t?

2时Smax?14050?90002?1324(m2)

10时Smin?950(m2) 9(2 ) 点P在直径AB=1的半圆上移动,过P点作圆的切线PT,使PT=1,∠PAB=α,当α为何值时,四边形ABTP的面积最大?最大值是多少?

4、课时小结

老师小结:通过我们的研究,我们深深地体会到,身边就有数学,数学就在身边,在以后的学习过程中,只要我们勇于探索,有些同学可能会成为真正的发明家、创造者,我们现在的研究让它作为一个奠基,通过我们的研究开拓思路,为将来成为一名数学家、发明家创造良好的条件。 5、课后作业

其实在我们生活中,还有许多关于三角函数的问题,如果同学们有兴趣的话,课后我们还可以关注一下可以研究的事物,例如以下两个问题:

(1):下表是某城市1971-2000年月平均气温(华氏℉) 月份 平均气温 21.8 26.0 36.0 48.8 59.1 68.6 73.0 71.9 64.7 53.5 39.8 27.7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 根据数据,运用函数的图象进行直观分析处理。

以月份为x轴,以平均气温为y轴,作出散点图,把这些离散点用光滑曲线连结起来,然后观察用何种曲线,拟合这些数据,求出函数解析式。

(2):受日月的引力,海水会发生涨落,这种现象叫做潮汐,在通常情况下,船在涨潮时驶进航道,靠近船坞,卸货后落潮时返回海洋,某港口水的深度y(米)是时间t(0?t?24,单位:时)的函数,记作y=f(t),下面是该港口在某季节每天水深的数据。 t(时) 0 3 6 12 15 18 21 24 y(米) 10.0 13.0 9.9 10.0 13.0 10.1 7.0 10.0 根据数据求出y=f(t)的拟合函数,求出函数解析式,一般情况下,船舶航行时,船底离海底的距离为5米或5米以上时,认为是安全的(船舶停靠时,船底只需不碰海底即可),某船吃水深度(船底离水面的距离)为6.5米,如果该船想在同一天内安全进出港,问它至多能在港内停留多少时间?(忽略进出港所需时间) 五、教学评价

本节是一节习题课,其目的一方面是要巩固所学过的函数知识,更重要的是,让学生通过本节的学习活动认识到学习数学的意义,认识到数学与生活的联系.本节在教学中注重这一目的的实现,首先从简单有趣的实例引入,激发学生的兴趣,通过动手对几个变式实例的研究,抽象出三角函数模型,并通过背景更丰富的实例解释这一模型的内涵,让学生深切地感受到数学抽象的魅力.此外还将生活中的实例揉在教学过程中,将丰富的现实世界,有机的穿插在理性的数学教学活动中,让学生轻轻松松学数学.

六、教学流程图

开始 图片欣赏 教师导入课题 引例 变式1 变式2 分小组探索,讨论 展示小组成果 教师评价总结 随堂练习 教师评价总结 结束


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