vở bài tập toán 9 tập 1 phần hình học cô lệ

Hệ thức liên hệ giữa cạnh góc vuông và hình chiếu của nó trên cạnh huyền  Trong tam giác vuông, bình phương mỗi cạnh góc vuông bằng tích của cạnh huyền và hình chiếu của nó trên cạnh hu

VỞ BÀI TẬP

Họ và tên: Lớp: …

Bài 1 MỘT SỐ HỆ THỨC VỀ CẠNH VÀ ĐƯỜNG CAO TRONG TAM GIÁC VUÔNG

A KIẾN THỨC TRỌNG TÂM Mở đầu

Từ hình vẽ bên, ta có

 Cạnh góc vuông: AB AC , Cạnh huyền: BC

 Đường cao: AH

 HA là hình chiếu của AB trên cạnh BC HC là hình chiếu của AC trên cạnh BC  Định lý Py-ta-go: BC2 =AB2+AC2

1 Hệ thức liên hệ giữa cạnh góc vuông và hình chiếu của nó trên cạnh huyền

 Trong tam giác vuông, bình phương mỗi cạnh góc vuông bằng tích của cạnh huyền và hình chiếu của nó trên cạnh huyền

BA=BH BC⋅ hay c2 = ⋅c a'; 2

CA=CH CB⋅ hay b2 = ⋅b a'

2 Hệ thức liên quan đến đường cao

Trong một tam giác vuông

 Bình phương độ dài đường cao bằng tích hình chiếu của hai cạnh góc vuông trên cạnh huyền 2

B CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI

Dạng 1: Tính độ dài đoạn thẳng và các yếu tố khác dựa vào hệ thức liên hệ giữa cạnh góc vuông

và hình chiếu của nó trên cạnh huyền

 Vận dụng định lý Py-ta-go để tính cạnh thứ ba (nếu cần)

 Vận dụng các hệ thức liên hệ giữa cạnh và đường cao trong tam giác

Ví dụ 1 Tính các độ dài x, y trong hình bên

Chương

1

Ví dụ 3 Một tam giác vuông có tỉ số hai cạnh góc vuông bằng 3

4, cạnh huyền dài 10cm Tính độ dài các hình chiếu của hai cạnh góc vuông trên cạnh huyền

Ví dụ 6 Tính độ dài AH trong hình bên

Ví dụ 10 Cho tam giác ABC vuông tại A, đường cao AH Gọi D và E lần lượt là hình chiếu của

Bài 2 TỈ SỐ LƯỢNG GIÁC CỦA GĨC NHỌN

A KIẾN THỨC TRỌNG TÂM 1 Định nghĩa

 Với α là gĩc nhọn trong tam giác vuơng ta cĩ  sinα=cạnh đối

cạnh huyền;  cosα=cạnh kề

“Tìm sin lấy đối chia huyền, Cơ-sin hai cạnh kề huyền chia nhau,

Cịn tang thì phải tính sao?

Đối trên kề dưới chia nhau ra liền,

Cơ-tang cũng dễ ăn tiền,

Kề trên đối dưới chia liền bạn ơi!”

α=; tanα⋅cotα=1; cotcos

α=; sin2α+cos2α=1

B CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI

Dạng 1: Tính tỉ số lượng giác của góc nhọn trong tam giác vuông khi biết độ dài hai cạnh

 Bước 1: Tính độ dài cạnh thứ ba theo định lý Py-ta-go (nếu cần)  Bước 2: Tính các tỉ số lượng giác của góc nhọn theo yêu cầu đề bài

Ví dụ 1 Tam giác ABC vuông tại A, AB =1,5; BC =3,5 Tính tỉ số lượng giác của góc C rồi suy ra các tỉ số lượng giác của góc B

Ví dụ 4 Tam giác ABC cân tại A, có BC =6, đường cao AH =4 Tính các tỉ số lượng giác của góc B

Dựng góc vuông xOy; Trên cạnh Ox đặt OA =1;

Dựng đường tròn ( ; 4)A cắt cạnh Oy tại B Khi đó vì sin1

OAABO

 Sử dụng định nghĩa và một số hệ thức lượng giác cơ bản để chứng minh

Ví dụ 17 Cho biết cos23

α=; tính sinα, tanα, cotα

Ví dụ 21 Tính giá trị của biểu thức

a) P=sin 30 sin 40 sin 50 sin 602 °− 2 °− 2 °+ 2 °;

b) Q=cos 25 cos 35 cos 45 cos 55 cos 652 °− 2 °+ 2 °− 2 °+ 2 °

Ví dụ 24 Cho biểu thức sin2 cos21 2sin cosAαααα−==+ a) Chứng minh rằng sincossincosA=αα−αα+; b) Tính giá trị của A, biết tan23α=

Bài 6 Cho tam giác nhọn ABC, độ dài các cạnh BC, CA, AB lần lượt bằng a, b, c a) Chứng minh rằng

b) Chứng minh rằng nếu a b+ =2c thì sinA+sinB=2sinC

HẾT

-Bài 4-5 MỘT SỐ HỆ THỨC VỀ CẠNH VÀ GÓC TRONG TAM GIÁC VUÔNG ỨNG DỤNG THỰC TẾ CÁC TỈ SỐ LƯỢNG GIÁC CỦA GÓC NHỌN

A KIẾN THỨC TRỌNG TÂM

1 Liên hệ giữa cạnh và góc trong tam giác vuông

Trong một tam giác vuông, mỗi cạnh góc vuông bằng

 Tích của cạnh huyền với sin của góc đối hoặc cô-sin của góc kề

 Tích của cạnh góc vuông kia với tang góc đối hoặc cô-tang góc kề

Trong hình bên, ta có sincos ;sincos ;

= ⋅= ⋅= ⋅= ⋅

2 Giải tam giác vuông

 Giải tam giác vuông là tìm tất cả các cạnh và các góc còn lại của tam giác vuông đó khi biết trước hai cạnh hoặc một cạnh và một góc nhọn

B CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI Dạng 1: Giải tam giác vuông

 Vận dụng các công thức liên hệ giữa cạnh và góc trong tam giác vuông để tìm cạnh  Vận dụng công thức liên hệ giữa cạnh và đường cao trong tam giác vuông để tìm cạnh  Vận dụng các tỉ số lượng giác của góc nhọn để tính góc

Lưu ý:

 Nếu cho trước 1 góc nhọn thì nên tìm góc nhọn còn lại

 Nếu cho trước hai cạnh thì dùng định lý Py-ta-go tìm cạnh thứ hai

Ví dụ 1 Giải tam giác ABC vuông tại A, biết AB =3,5 và AC =4,2

Ví dụ 2 Giải tam giác ABC vuông tại A, biết AB =3,0 và BC =4,5

Ví dụ 3 Giải tam giác ABC vuông tại A, biết Bˆ 50= ° và AB =3,7

Ví dụ 4 Giải tam giác ABC vuông tại A, biết Bˆ 57= ° và BC =4,5

Ví dụ 5 Cho tam giác ABC vuông tại A, đường cao AH Biết AB =2,5, BH =1,5 Tính ˆB, ˆC

và AC

Dạng 2: Giải tam giác nhọn

 Bước 1: Vẽ đường cao để vận dụng các hệ thức lượng trong tam giác vuông  Bước 2: Tính đường cao rồi tính các độ dài cạnh hay góc trong tam giác đã cho

Lưu ý: Dùng đường cao làm trung gian để tính các độ dài cạnh hoặc số đo góc

 Nếu tam giác cho trước một cạnh (hoặc một góc) thì khi vẽ đường cao không thể chia đôi cạnh đó (hoặc góc đó) vì như vậy sẽ khó khăn cho việc tính toán

Ví dụ 6 Cho tam giác ABC có Bˆ 65= °, Cˆ 45= ° và AB =2,8cm Tính các góc và cạnh còn lại của tam giác đó (gọi là giải tam giác ABC)

Ví dụ 7 Giải tam giác ABC biết Bˆ 65= °, Cˆ 40= ° và BC =4,2cm

Ví dụ 8 Giải tam giác nhọn ABC biết AB =2,1, AC =3,8 và Bˆ 70= °

Dạng 3: Tính diện tích tam giác, tứ giác

 Tính các yếu tố cần thiết rồi thay vào công thức tính diện tích và thực hiện phép tính

Ví dụ 9 Cho tam giác ABC như hình vẽ bên Chứng minh rằng diện tích tam giác ABC có diện tích là 1sin

Nhận xét: Qua ví dụ này ta có thêm một cách tính diện tích tam giác Diện tích tam giác bằng nửa tích hai cạnh nhân với sin của góc nhọn xen giữa hai đường thẳng chứa hai cạnh đó

Ví dụ 10 Tứ giác ABCD như hình vẽ phía dưới Biết AC =3,8

, BD =5,0 và α=65° Tính diện tích của tứ giác đó

Ví dụ 11 Tam giác ABC có B Cˆ+ =ˆ60°, AB =3, AC =6 Tính độ dài đường phân giác AD

Ví dụ 12 Hình bình hành ABCD có AC AD⊥ và AD =3,5, Dˆ 50= ° Tính diện tích của hình bình hành

Dạng 4: Ứng dụng thực tế của hệ thức lượng trong tam giác vuông

 Vẽ lại hình vẽ theo yêu cầu bài toán (chú ý tạo ra tam giác vuông)

 Xác định các yếu tố cần thiết rồi tính theo các hệ thức giữa cạnh và góc trong tam giác hoặc sử dụng tỉ số lượng giác của góc nhọn để tìm góc

Ví dụ 13 Tính khoảng cách giữa hai điểm A và B trên một bờ hồ nước sâu, biết Cˆ 58= °, CB =13m,

CH = như hình bên

Ví dụ 14 Trong hình vẽ bên dưới, tính chiều rộng AB của con sông, biết OC =47m,  74AOC= °,  23

BOC= °

C BÀI TẬP VẬN DỤNG

Bài 1 Giải tam giác ABC vuông tại A, biết

a) AB =2,7 và AC =4,5; b) AC =4,0 và BC =4,8

Bài 2 Giải tam giác ABC vuông tại A, biết

a) BC =4,5 và Cˆ 35= °; b) AB =3,1 và Bˆ 65= °

Bài 3 Cho tam giác ABC cân tại A, đường cao BH Biết Aˆ 50= °, BH =2,3 Tính chu vi của

Bài 4 Hình thang ABCD có A Dˆ ˆ 90= = ° Biết AB =2,6, CD =4,7 và Cˆ 35= ° Tính diện tích hình thang

Bài 5 Cho tam giác nhọn ABC, AB AC>, đường cao AH và đường trung tuyến AM Gọi α là số đo góc HAM

a) Chứng minh rằng HB HC−=2HM; b) Chứng minh rằng tancotcot

α=−

Bài 6 Giải tam giác nhọn ABC biết Bˆ 60= °, AB =3,0 và BC =4,5

Bài 7 Hình thang ABCD (AB CD) có Dˆ 90= °, Cˆ 38= °, AB =3,5, AD =3,1 Tính diện tích hình thang đó

Bài 11 Trong một tam giác ABC có AB =11cm,  38ABC= °,

 30ACB= °, N là chân đường vuông góc kẻ từ A đến BC Hãy tính AN, AC

Bài 12 Tìm x và y trong các hình sau

Bài 13 Cho tam giác BCD đều cạnh 5cm và  40DAB= ° Hãy tính

- HẾT -

Bài ÔN TẬP CHƯƠNG I

A KIẾN THỨC TRỌNG TÂM

Xem lại phần kiến thức trọng tâm của các bài đã học

 Hệ thức liên hệ giữa cạnh và đường cao trong tam giác  Tỉ số lượng giác của góc nhọn

 Hệ thức liên hệ giữa cạnh và góc trong tam giác

B CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI Dạng 1: So sánh các tỉ số lượng giác

Ví dụ 1 Sắp xếp theo thứ tự tăng dần cos72°, sin 65°, sin10°, cot 25°, sin 40°

Ví dụ 2 So sánh

a) sin 55°; cos55°; tan 55° b) cot 20°; sin 20°; cos 20°

Ví dụ 3 Cho 0° < <α45° Chứng minh rằng

a) sinα<cosα b) tanα<cotα

Ví dụ 4 Cho tam giác ABC vuông tại A có ˆB C>ˆ Hãy sắp xếp theo thứ tự tăng dần sin B,

cos B, tan B, sin C, cosC, cot C

Dạng 2: Rút gọn và tính giá trị của biểu thức lượng giác Ví dụ 5 Rút gọn các biểu thức

a) sin2α⋅cot2α−cos2α+1 b) () (2 )2tanα−cotα−tanα+cotα c) sin4α−cos4α−cos2α−3sin2α

Ví dụ 6 Tính giá trị của biểu thức

a) sin 30 cos60 tan 45 4cos 30°+ °− °+ 2 ° b) cos 30 cot 60 tan 30 12 °− 2 °+ 2 °− c) cot 45 cos 452 2 2

Ví dụ 7 Tính giá trị của biểu thức

a) cos 33 cos 41 cos 49 cos 572 °+ 2 °+ 2 °+ 2 °

b) sin 35 sin 39 sin 43 sin 47 sin 51 sin 552 °+ 2 °+ 2 °+ 2 °+ 2 °+ 2 °

Dạng 3: Tính độ dài đoạn thẳng, tính số đo góc

Ví dụ 8 Cho tam giác ABC cân tại A , đường cao AH Biết ˆ 44A= °; AH =9cm Tính chu vi tam giác ABC

Ví dụ 9 Cho hình thang ABCD (AB CD), Cˆ 36= °; Dˆ 50= ° Biết AB =4cm, AD =6cm Tính chu vi hình thang

Ví dụ 10 Cho tam giác ABC vuông tại A , đường cao AH Vẽ HM AB⊥; HN⊥AC Biết 3cm

AB =; AC =4cm a) Tính độ dài MN

b) Tính số đo các góc của tam giác AMN c) Tính diện tích tứ giác BMNC

Ví dụ 11 Cho tam giác ABC vuông tại A , BC =4cm Vẽ đường cao AH ; vẽ HI AB⊥,

HK⊥AC Tìm giá trị lớn nhất của diện tích tứ giác AIHK

Dạng 4: Chứng minh hệ thức giữa các tỉ số lượng giác Ví dụ 12 Chứng minh hệ thức 2 2 4 4

Ví dụ 13 Chứng minh các đẳng thức sau

a) (1 cos )(1 cos ) sin−α+α= 2α; b) sin2α+ +1 cos2α=2; c) sin4α+cos4α+2sin cos2α 2α=1; d) sinα−sin cosα 2α=sin3α

 B cosBACAB

 C cosBABAC

 D cosBACBC



Câu 3: Cho tam giác ABC vuông tại A Hệ thức nào sau đây đúng?

A sinBABBC

 B sinBABAC

 C tanBABAC

 D cosBABAC



Câu 4: Khẳng định nào sau đây sai?

A cos35sin40 B sin35cos40

C sin35sin40 D cos35cos40

Câu 5: Cho tam giác ABC vuông tại A , đường cao AH Hệ thức nào đây sai?

Câu 10: Cho tam giác ABC vuông tại A , đường cao AH (hình

bên) Đẳng thức nào sau đây là sai?

A sinBAHAB

 B tanBAHBHAH



C cosCHCAC

 D cotHACAHAC



Câu 11: Một cái thang dài 4 cm đặt dựa vào tường, biết góc

giữa thang và mặt đất là 60 Khoảng cách d từ chân thang đến

tường bằng bao nhiêu?

A d 3

2 m B d  2 3 m

C d  2 2 m D d  2 m

Câu 12: Cho tam giác ABC vuông tại A và AB 2 5a, AC 5 3a

Kẻ AK vuông góc với BC , với K nằm trên cạnh BC Tính AK theo a

Câu 14: Cho xOy 45 Trên tia Oy lấy hai điểm A , B sao cho AB  2 cm Tính độ dài hình

chiếu vuông góc của đoạn thẳng AB trên Ox

H M BC) Biết chu vi của tam giác là 72 cm và AM AH 7 cm Tính diện tích

S của tam giác ABC

A S  48 cm2 B S  108 cm2 C S  148 cm2 D S  144 cm2

II PHẦN TỰ LUẬN

Bài 1 Cho biết cos14α=

a) Tính sinα b) Chứng minh rằng tanα=4sinα

Bài 2 Xem hình bên và tính góc tạo bởi hai mái nhà AB và AC, biết rằng mỗi máy nhà dài 2,34m và cao 0,8m

Bài 3 Tam giác ABC có Aˆ 20= °, Bˆ 30= °, AB =6cm Đường vuông góc kẻ từ C đến AB cắt AB tại P (hình vẽ bên) Hãy tìm

Bài 4 Tính độ dài các cạnh và số đo các góc nhọn của tam giác ABC vuông tại A trong hình bên

Bài 5 Cho hình thang cân ABCD (AB CD) Biết AD =2,1cm; CD =6,0cm và Dˆ 48= ° a) Tính độ dài AB b) Tính diện tích hình thang ABCD

Bài 6 Cho tam giác ABC vuông tại A , AB =6cm, AC =8cm a) Tính BC, ˆB , ˆC;

b) Phân giác của ˆA cắt BC tại D Tính BD , CD

c) Từ D kẻ DE và DF lần lượt vuông góc với AB , AC Tứ giác AEDF là hình gì? Tính chu vi

và diện tích của tứ giác AEDF ?

Bài 8 Cho tam giác ABC vuông tại A Chứng minh rằng tan

 Đường tròn tâm O bán kính R R  0 là hình gồm các điểm cách điểm O một khoảng bằng R

2 Vị trí tương đối giữa điểm và đường tròn

 Điểm M nằm trong đường tròn O R; khi OMR  Điểm M nằm trên đường tròn O R; khi OMR  Điểm M nằm ngoài đường tròn O R; khi OMR

3 Cách xác định đường tròn

Một đường tròn được xác định khi  Biết tâm và bán kính đường tròn

 Biết một đoạn thẳng là đường kính của đường tròn

 Qua ba điểm không thẳng hàng, ta vẽ được một và chỉ một đường tròn

 Đường tròn ngoại tiếp tam giác là đường tròn đi qua ba đỉnh của tam giác Khi đó tam giác được gọi là tam giác nội tiếp đường tròn

 Tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác là giao điểm của ba đường trung trực trong tam giác  Tâm của đường tròn ngoại tiếp tam giác vuông là trung điểm của cạnh huyền

 Nến tam giác có một cạnh là đường kính của đường tròn ngoại tiếp thì tam giác đó là tam giác vuông

B CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI

Dạng 1: Xác định tâm và bán kính của đường tròn đi qua nhiều điểm

 Dựa vào định nghĩa đường tròn: Nếu một điểm cách đều các điểm còn lại thì điểm đó chính là tâm của đường tròn

Ví dụ 1 Cho hình vuông ABCD có cạnh bằng 4 cm Chứng minh rằng bốn điểm A , B , C , D

cùng thuộc một đường tròn Tính bán kính của đường tròn đó

Chương

2