Chuyên đề tính diện tích tam giác, diện tích tứ giác nhờ sử dụng các tỉ số lượng giác

Tài liệu gồm 14 trang, được biên soạn bởi tác giả Toán Học Sơ Đồ, tổng hợp kiến thức trọng tâm, phân dạng và hướng dẫn giải các dạng bài tập tự luận & trắc nghiệm chuyên đề tính diện tích tam giác, diện tích tứ giác nhờ sử dụng các tỉ số lượng giác, mời bạn đọc đón xem.

1.
TOÁNHCSƠĐỒ‐THCS.TOANMATH.com
CHUYÊNĐỀTÍNHDINTÍCHTAMGIÁC,DINTÍCHTỨGIÁC
NHỜSỬDNGCTỈSỐLƯỢNGGIÁC
A. KINTHCCNNHỚ
.Tađãbiếtcáchtínhdintíchtamgiáctheomtcôngthcrtquenthuc
1
,
2
Sah
trongđóađộdàimt
cnhcatamgiác,hchiucaoứngvicnhđó.
.Bâygiờtavndngcáctỉsốlượnggiác,cáchệthcvềcnhgóctrongtamgiácvuôngđểxâydngthêmcác
côngthctínhdinchtamgiác,tứgiác.
B. BÀITPMINHHA
dụ1.Chngminhrngdintíchmttamgiácbngnatíchhaicnhnhânvisincagóc
nhntobicácđườngthngchahaic
nhấy.
Gii
Gi
gócnhntobihaiđườngthngchahaicnhAB,ACcatamgiácABC.Vẽđường
caoCH.Xét
ACH
vuôngtiH
.sinCH AC

Dintích
ABC
1
..
2
SABCH
Do
1
..sin.
2
SABAC

Lưuý:Nếu
0
90 ,
tangay
1
.
2
SABAC

Nhưvy
0
90 1,sin
điunàysẽhcởcáclptrên.
dụ2.TứgiácABCD
, ,AC m BD n
gócnhntobihaiđườngchéobng
.
Chngminhrngdintíchcatứgiácnàyđượctínhtheocôngthc
1
sin .
2
Smn
Gii
GiOgiaođimcaACBD.Giảsử
.BOC

Vẽ
, .AH BD CK BD

Ta
sin ;AH OA

sinCK OC
.OA OC AC

2.
TOÁNHCSƠĐỒ‐THCS.TOANMATH.com
Dintíchtứgiác
ABCD
là:
11
..
22
11
()(OAsinsin)
22
111
sin ( ) . sin sin
222



ABD CBD
SS S BDAH BDCK
BD AH CK BD OC
BD OA OC AC BD mn


Lưuý:
Nếu
AC BD
tangay
11
.
22
AC BD mSn

Phươngpháptínhdintíchcatứgiáctrongdụnàychiatứgiácthànhhaitamgiác
khôngđimtrongchung,ritínhdintíchcatngtamgiác.
dụ3.Chotamgiácnhn
ABC.GiđộdàicáccnhBC,CA,ABlnlượta,b,c.Tínhdin
tíchtamgiácABCbiết
42 , 5 , 7 .acmbcmccm

Gii
Theođịnhcôsintacó:
222
2cos.abc bc A

Dođó

2
22
4 2 5 7 2.5.7.cos A 
Suyra
2
394
cos sin 1 cos 1
5255
AA A  

VydintíchtamgiácABClà:

2
114
sin .5.7. 14
225
SbcA cm

Nhnxét:Trongcáchgiitrêntađãtìm
cos A
risuyra
sin .A
Tacũngthểvndngđịnh
côsinđểtìm
cos B
risuyra
sin B
(hoctìm
cosC
risuyra
sin )C

dụ4.TứgiácABCD
12 .AC BD cm
Gócnhngiahaiđườngchéo
45 .
Tínhdintích
lnnhtcatứgiácđó.
Gii
GiOgiaođimcaACBD.
Giảsử
45 .AOD 
DintíchtứgiácABCDlà:
1122
..sin45 .. ..
2224
S ACBD ACBD ACBD
Theobtđẳngthcsi,tacó:
2
.
2
AC BD
AC BD




3.
TOÁNHCSƠĐỒ‐THCS.TOANMATH.com
Dođó

2
22
22
.6 9 2
42 4
AC BD
Scm





Vy
2
max 9 2Scm
khi
6.AC BD cm

dụ5.Chotamgiác
, 60 .ABC A 
VẽđườngphângiácAD.
Chngminhrng:
11 3
AB AC AD


Gii
Ta
0
111
..sin30 ..
222
ABD
SABAD ABAD

111
.. sin30 ...
222
ACD
S ACAD ACAD

113
..sin60 ..
222
ABC
S ABAC ABAC

Mtkhác
ABD ACD ABC
SSS
nên
11111 3
.. .. ..
22222 2
AB AD AC AD AB AC

Dođó

.3AD AB AC AB AC 
Suyra
AB AC 3 1 1 3
hay .
AB.AC AD AB AC AD

Nhnxét:PhưongphápgiitrongdụnàydatrênquanhệtngdintíchcáctamgiácABD
tamgiácACDbngdintíchtamgiácABC.
dụ6.TamgiácABCmicnhđều
nhỏhơn4cm.Chngminhrngtamgiácnàydin
tíchnhỏhơn
2
7cm
Gii
Giảsử

,ABC
khiđó
60A 
3
sin
2
A

DintíchtamgiácABClà:

2
113
. .sin .4.4. 4 3 6,92... 7 .
222
SABACA cm

Nhnxét:DovaitròcácgócA,B,CcatamgiácABCnhưnhaunêntathểgiảsử

,ABC
từđósuyra
60 ,A 
dnti
3
sin
2
A
4.
TOÁNHCSƠĐỒ‐THCS.TOANMATH.com
C. BÀITPTỰLUYN
Tínhdintích
Bài1.Chngminhrngdintíchcùahìnhbìnhhànhbngdintíchcahaicnhkềnhânvi
sincagócnhntobi
haiđườngthngchahaicnhấy.
Bài2.Chohìnhchữnht
, ABCD AC a

045.BAC


Chngminhrngdintích
cahìnhchữnhtABCD
2
1
sin 2
2
Sa

Bài3.ChogócnhnxOy.TrêntiaOxlyđimAC,trêntiaOylyđimBDsaocho
,.
OA OB
mn
OC OD

Chngminhrng
.
AOB
COD
S
mn
S

Bài4.TamgiácnhnABC
, , .BC a CA b AB c
GidintíchtamgiácABCS.Chng
minhrng
222
.
4cot
bca
S
A

Ápdngvi
39, 40, 41abc
45 .A TínhS.
Bài5.ChogócxOysốđobng
45 .
TrênhaicnhOxOylnlượtlyhaiđimABsao
cho
8.OA OB cm
TínhdintíchlnnhtcatamgiácAOB.
Bài6.ChotamgiácnhnABC.TrêncáccnhAB,BC,CAlnlượtlycácđimM,N,Psaocho
1
,
4
AM AB
11
, .
32
BN BC CP CA
ChngminhrngdintíchtamgiácMNPnhỏhơn
1
3
din
tíchtamgiácABC.
Bài7.Chođonthng
5.AB cm
LyđimOnmgiaABsaocho
2.OA cm
Trênmtna
mtphngbờABvẽcáctiaAx,BycùngvuônggócviAB.MtgócvuôngđỉnhOhaicnh
ctcáctiaAx,BylnlượttiDE.Tínhdin
tíchnhỏnhtcatamgiácDOE.
Bài8.ChohìnhbìnhhànhABCD,gócBnhn.GiHKlnlượthìnhchiếucaAtrêncác
đườngthngDCBC.
a)Chngminhrng
,KAH ABC
từđósuyra
.sin ;KH AC B

b)Cho
, AB a BC b
60 .B Tínhdinch
AHK
tứgiácAKCH.
Chngminhcáchệthc
Bài9.Chotamgiác
(),60.ABC AB AC A
ĐườngphângiácngoàitiđỉnhActđườngthng
BCtiN.Chngminhrng:
11 1
AB AC AN


Bài10.ChotamgiácABCvuôngti

.AAB AC
Cácđườngphângiáctrongngoàitiđỉnh
AcatamgiácctđườngthngBCtiMN.Chngminhrng:
a)
11 2
AM AN AB

 b)
11 2
AM AN AC


5.
TOÁNHCSƠĐỒ‐THCS.TOANMATH.com
Bài11.Chotamgiác
0
,90.ABC A

VẽđườngphângiácAD.Chngminhrng:
2cos
11
2
AB AC AD
 
Bài12.ChogócxOysốđobng
30 .
TrêntiaphângiáccagócđólyđimAsaocho
OA a
.
QuaAvẽmtđườngthngctOxOytheothứtựtiBC.
Tínhgiátrịcatng
11
OB OC

Bài13.ChohìnhbìnhhànhABCD,gócnhngiahaiđườngchéobnggócnhncahìnhbình
hành.Chngminhrngđộdàihaiđườngchéotỉlệviđộdàihaicnhkềcahìnhbìnhhành.
Tính
sốđogóc.Tínhđộdài
Bài14.TamgiácnhnABC
4, 6 ; 5,5AB cm BC cm
dintích
2
9, 69 .cm
Tínhsốđo
gócB(làmtrònđếnđộ).
Bài15.Chohìnhbìnhhành
, 90 .ABCD B 
Biết
4, 3AB cm BC cm
dintíchcahìnhbình
hành
2
63 .cm Tínhsốđocácgóccahìnhbìnhhành.
Bài16.ChotamgiácABCdintích
2
50 , 90 .ScmA

TrênhaicnhABAClnlượt
lycácđimDEsaocho
ADE
nhn,dintích
1
1
.
2
SS
Chngminhrng

10 tan
2
DE cm

Bài17.ChotamgiácABC,đườngphângiácAD.Biết
4, 7 , 5,3
AB cm AC cm
72 .A Tính
độdàiAD(làmtrònđếnhàngphnmười).
Bài18.Chotamgiác
, 6 , 12 , 120 .ABC AB cm AC cm A
VẽđườngphângiácAD.Tínhđộdài
AD.
Bài19.Chotamgiác
, 5 , 7 , 8 .
AB C AB cm B C cm CA cm
VẽđườngphângiácAD.Tínhđộdài
AD.
Bài20.ChotamgiácABC,đườngphângiácAD.Biết
11 1
,
AB AC AD

tínhsốđogócBAC.
HƯỚNGDN
Bài1.Xéthìnhbìnhhành
, 90 .ABCD D


VẽđườngcaoAH.
XéttamgiácADHvuôngtiH,tacó:
.sinAH AD

6.
TOÁNHCSƠĐỒ‐THCS.TOANMATH.com
DintíchhìnhnhhànhABCDlà:
...sin.S CDAH CDAD


Vy
..sin.SADDC

Bài2.Xét
ABC
vuôngtiB
cos cos ; sin sin
AB AC a BC AC a



DintíchhìnhchữnhtABCDlà:
2
.cos. sinsincos
SABBCa a a



22
11
.2sin cos sin 2
22
aa



Bài3.Tacó
11
. sin ; . sin .
22
AOB COD
SOAOBSOCOD



Dođó
1
.sin
2
..
1
.sin
2
AOB
COD
OA OB
S
OA OB
mn
SOCOD
OC OD

Bài4.
ABC
nhnnêntheođịnhcôsinta
222
2cos
abc bc A

222
cos
2
bca
A
bc

 
Ta
222 222
cos
cot
sin 2 sin 4
Ab c a b c a
A
AbcA S
 
 (vì
1
sin )
2
SbcA

Dođó
222
4cot
bca
S
A

.
Ápdng:Vi
39, 40, 41
abc
45A tacó:
222
0
40 41 39
440
4cot 45
S

(đvdt)
Bài5.TađặtdintíchtamgiácAOBS.
Ta
11
. sin .sin45
22
S OA OB O OA OB

122
.. .
224
OA OB OA OB

Nhưng
22
8
.16
22
OA OB
OA OB





7.
TOÁNHCSƠĐỒ‐THCS.TOANMATH.com
Dođó

2
2
.16 4 2
4
Scm
khi
4OA OB cm

Vy
2
max 4 2Scm

Bài6.Tacó
13
;
44
AM AB BM AB

12
;
33
11
.
22
BN BC CN BC
CP CA AP CA



Tađặt
123
; ;
AMP BMN CNP
SSSSSS
ABC
SS 
Khiđó:
1
1111111
. sin . . .sin . . .sin
2242828
SAMAPA ABACA ABACAS

2
1131111
. sin . . .sin . . .sin
2243424
 SBMBNB ABBCB BABCBS
3
1121111
. sin . ...sin . ..sin
2232323
S CN CP C CB CA C CB CA C S
Vy
123
111 17
.
843 24
SSS S S




Dođó
17 7
24 24
MNP
SSSS

781
.
24 24 3

MNP
SSSS
Cáchgiikhác:(khôngdùngtỉsốlượnggiác)(h.5.10)
VẽđonthngAN.XétcáctamgiácNMBNAB
3
4
BM AB
chungchiucaovẽtừ4
đỉnhNnên

2
3
. 1
4
NAB
SS

XétcáctamgiácABNABC
1
3
BN BC
nên

1
2
3
ABN
SS

Từ(1)(2)suyra
2
31 1
.
43 4
SSS

Chngminhtươngtựtađược
31
11
;
38
SSSS

8.
TOÁNHCSƠĐỒ‐THCS.TOANMATH.com
Dođó
111 7 8 1
843 24 24 3
MNP
SS SSSS

 



Bài7.Ta
AOD BEO (cùngphụvi
.)BOE

Tađặt
AOD
thì
BEO

Xét
AOD
vuôngtiO,tacó:
2
cos cos
OA
OD



Xét
BEO
vuôngtiB,tacó:
3
sin sin
OB
OE



DintíchtamgiácDOElà:

11236
... *
2 2 cos sin 2sin cos
SODOE



Ápdngbtđẳngthc
22
2xy xy tađược:
22
sin cos 2sin cos


hay
2sin o1cs


Thayvào(*)tađươc:
66
2sin cos 1
S



(du“=”xyrakhi
sin c )os 45



Vy
2
min 6
Scm
khi
45


Nhnxét:Vicđặt
AOD
giúptatínhđượccáccnhgócvuôngca
,
DOE
từđótínhđược
dintíchcatamgiácnàytheocáctỉsốlượnggiácca góc
.
Dođóvictìm
min S
đưavềtìm

sinmax cos

đơnginhơn.
Bài8.a)Ta
//AB CD
AH CD
nên
.AH AB

ADH
ABK
có:
90 ;HK

DB
(haigócđốicahìnhnhhành).
Dođó
ADH
ABK
(g.g).
Suyra
AD AH
AB AK

Dođó
AK AH AH
AB AD BC

(vì
)
AD BC

KAH
ABC
KAH B
(cùngphụvi
;)BAK
.
AK AH
AB BC
Dođó
KAH
ABC
(c.g.c).
9.
TOÁNHCSƠĐỒ‐THCS.TOANMATH.com
Suyra
KH AK
AC AB

Xét
ABK
vuôngtiK
sin
AK
B
AB

Vy
sin
KH
B
AC
hay
.sinKH AC B

b)DintíchtamgiácABC
11 3
..sin .sin60
224
ab
SABBCBab
(đvdt).
KAH
S
ABC
S nên

2
2
3
sin
4
KAH
ABC
SAK
B
SAB





Suyra
33333
44416

KAH ABC
ab ab
SS
(đvdt)
Ta
3
sin 60
2
ABCD
ab
Sab
(dvdt)

11
. .sin 60 . . cos 60 .sin 60
22
ABK
SBABK BABA


2
113 3
.. .
222 8
a
aa
(đvdt)

11
. .sin 60 . . cos 60 .sin 60
22
ADH
SDADH DADA


2
2
113 3
..
222 8
b
b
(đvdt)
Mtkhác
AKCH ABCD ABK ADH
SSSS
Nên

22
22
3333
4
2888
AKCH
ab a b
Sabab
(đvdt)
Bài9.Ta

00 0
180 60 : 2 60NAx NAB

1
..sin60
2
1
..sin60
2
1
..sin60
2
ANC
ANB
ABC
SANAC
SANAB
SABAC




ANC ANB ABC
SS S 
10.
TOÁNHCSƠĐỒ‐THCS.TOANMATH.com
nên
11 1
..sin60 ..sin60 ..sin60
22 2
AN AC AN AB AB AC

Dođó

.AN AC AB AB AC

Suyra
1
.
AC AB
AB AC AN
hay
11 1

AB AC AN

5.10.a)AM,ANhaiđườngphângiáccahaigóckềnên
.AM AN

0
11
..sin45 .
2
.
2
2
2
ABM
SABAM ABAM
;
0
11
..sin45 .
2
.
2
2
2
ABN
S ABAN ABAN
;
1
.
2
AMN
SAMAN
(vì
AMN
vuôngtiA).
Mtkhác,
ABM ABN AMN
SSSnên:
111
.. .
222
22
..
22
AB A M AB AN AM AN
Dođó

2
...
2
AB AM AN AM AN

1
.
2
.
2
AM AN
AM A
AB
N
hay
11 2
+
AM AN AB
;
b)GócnhntobihaiđườngthngAN,AC
45 .

Ta
112
..sin45 .. ;
222
ANC
SACAN ACAN

112
..sin45 ..;
222
AMC
S ACAM ACAM

1
.
2
AMN
SAMAN
(vì
AMN
vuôngtiA).
Mtkhác,
ANC AMC AMN
SS Snên
121 21
.. . . ..
222 22
AC AN AC AM AM AN

Dođó

2
..
2
AC AN AM AM AN

Suyra
1
2
.
.
2
AN AM
AM A
AC
N
hay
11 2
-
AM AN AC

11.
TOÁNHCSƠĐỒ‐THCS.TOANMATH.com
Bài11.
TrườnghpgócAnhn
Rađặt
A

Ta
1
..sin
22
ABD
SABAD

11
..sin; ..sin
222
ACD ABC
SACADSABAC

Mtkhác,
ABD ACD ABC
SS Sn
11 1
..sin ..sin ..sin
22222
AB AD AC AD AB AC


Suyra
. .sin . .sin . .2.sin cos
22 22
AB AD AC AD AB AC


(vì
sin 2sin cos )
22


Dođó

..2.cos
2
AD AB AC AB AC


Suyra
2.cos
2
.
AB AC
AB AC AD
dnti
2.cos
11
2
AB AC AD
 
TrườnghpgócA
Tađặt
BAC
thì
180 .BAx

Khiđó
BAx cnhn.
Ta
ABD ACD ABC
SS S
Dođó

11 1
. .sin . .sin . .sin 180
22222
AB AD AC AD AB AC



1 180 180 1
. .2.sin cos . .2.sin 90 cos 90
2222 22
1
..2.cossin
222
AB AC AB AC
AB AC


 





Suyra

..2.cos
2
AD AB AC AB AC


Dođó
2.cos
2
.
AB AC
AB AC AD
hay
2.cos
11
2
AB AC AD

12.
TOÁNHCSƠĐỒ‐THCS.TOANMATH.com
Nhnxét:Nếu
90A thìtachngminhđược
11 2
,
AB AC AD

vnphùhpvikếtlunca
bàitoán.
Bài12.
Ta
0
1
..sin15
2
AOB
SOAOB

0
1
..sin15
2
AOC
SOAOC

0
1
..sin30
2
BOC
SOBOC

Mtkhác,
AOB AOC BOC
SS S
nên
11 1
. .sin15 . .sin15 . .2sin15 cos15
22 2
OA OB OA OC OB OC

Dođó

2. cos15.OA OB OC OB OC

Suyra
2cos15
.
OB OC
OB OC OA

hay

26 2
11 62
.4 2OB OC a a
 
Bài13.GiOgiaođimhaiđườngchéo.
Tađặt
, , , .
OC OA x OD OB y AD m C D n

Giảsử
90 .AOD ADC

Xét
OCD
AOD gócngoàinên
21
DCODA
 
Mtkhác
21
.ACCDD
 Suyra
11
CD 
Ta
11
11
.sin ; .sin
22
ADO DCO
SmyDSnxC

Mtkhác
ADO DCO
SS nên
...my nx

Dođó
2
2
xm xm
yn yn
 hay
AC AD
BD DC

Bài14.Ta
1
.sin
2
SABBCB

0
22.9,69
sin sin 50
.4,6.5,5
S
B
AB BC
 
13.
TOÁNHCSƠĐỒ‐THCS.TOANMATH.com
Vy
50 .B 
Bài15.Ta
..sinSABAC B

63 3
sin sin 60
.4.32

S
B
AB BC
Vy
60 60 ; 120 .BDAC

Bài16.Tađặt
, .AD x AE y

Khiđódintích
ADE
1
1
.sin ;
2
Sxy

2
1
1
25
2
SScm

Ta
222
2cosDE x y xy


Mtkhác
22
2xy xy (du“=”xyrakhi
).xy

Dođó

2
22cos21cosDE xy xy xy




2
1
100.2sin
2sin 1cos 4 1cos
2
100 tan
sin sin 2
2sin cos
22
xy S




 
Vy
tan tan
22
100 10DE



Bài17.Ta
2cos
1
2
A
AB AC AD
 (bài5.11)
Dođó
00
1 1 2cos 36 10 2 cos36
4, 7 5, 3 4, 7.5,3AD AD


Suyra

0
4,7.5,3.2.cos 36
4, 0
10
AD cm
Bài18.Ta
2cos
1
2
A
AB AC AD

14.
TOÁNHCSƠĐỒ‐THCS.TOANMATH.com
Dođó

0
1 1 2cos 60 1 1
4
612 4
AD cm
AD AD
 
Bài19.cnhCAcnhlnnhtngócBgóclnnhttrong
.ABC

Tathy
222
AC AB BC
(vì
222
85 )7
nêngócBgócnhn,do
ABC
tamgiácnhn.
Theođịnhcôsintacó:
222 222
2 cos 7 5 8 2.5.8cosBC AB AC bc A A

Dođó
0
1
cos 60
2
AA

Tacó:
0
12cos30A
AB AC AD
 

3
2.
11 13 3 403
2
5 8 40 13
AD cm
AD AD


Bài20.Tađặt
.BAC
Ta
2cos
11
2

AB AC AD

Mtkhác
11 1

AB AC AD

Suyra
2cos
1
2
.
AD AD
Dođó
0
1
2cos 1 cos cos 60
222



Dođó
00
cos 60 120
2


‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ToánHcSơĐồ‐‐‐‐‐‐‐‐‐
| 1/14

Preview text:

CHUYÊN ĐỀ TÍNH DIỆN TÍCH TAM GIÁC, DIỆN TÍCH TỨ GIÁC
NHỜ SỬ DỤNG CÁC TỈ SỐ LƯỢNG GIÁC
A. KIẾN THỨC CẦN NHỚ 1
.Ta đã biết cách tính diện tích tam giác theo một công thức rất quen thuộc là S
ah, trong đó a là độ dài một 2
cạnh của tam giác, h là chiều cao ứng với cạnh đó.
.Bây giờ ta vận dụng các tỉ số lượng giác, các hệ thức về cạnh và góc trong tam giác vuông để xây dựng thêm các
công thức tính diện tích tam giác, tứ giác.
B. BÀI TẬP MINH HỌA
Ví dụ 1. Chứng minh rằng diện tích một tam giác bằng nửa tích hai cạnh nhân với sin của góc
nhọn tạo bởi các đường thẳng chứa hai cạnh ấy. Giải
Gọi  là góc nhọn tạo bởi hai đường thẳng chứa hai cạnh AB, AC của tam giác ABC. Vẽ đường cao CH. Xét ACH
vuông tại HCH AC.sin 1 1 Diện tích ABC  là S A .
B CH. Do dó S A . B AC.sin. 2 2 1 Lưu ý: Nếu 0
  90 , ta có ngay S A . B AC 2 Như vậy 0
sin 90  1, điều này sẽ học ở các lớp trên.
Ví dụ 2. Tứ giác ABCDAC m,
BD n, góc nhọn tạo bởi hai đường chéo bằng  .
Chứng minh rằng diện tích của tứ giác này được tính theo công thức 1
S mn sin. Giải 2
Gọi O là giao điểm của AC và BD. Giả sử  BOC  . Vẽ AH BD, CK  . BD
Ta có AH OAsin ;
CK OC sin và OA OC AC.
1. TOÁN HỌC SƠ ĐỒ ‐ THCS.TOANMATH.com
Diện tích tứ giác ABCD là: 1 1 S SSB . D AH B . D CK ABD CBD 2 2 1 1
BD(AH CK)  BD(OAsin  OC sin) 2 2 1 1 1
BDsin(OA OC)  AC.BDsin  mnsin 2 2 2 Lưu ý: 1 1
• Nếu AC BD ta có ngay S
AC.BD mn 2 2
• Phương pháp tính diện tích của tứ giác trong ví dụ này là chia tứ giác thành hai tam giác
không có điểm trong chung, rồi tính diện tích của từng tam giác.
Ví dụ 3. Cho tam giác nhọn ABC. Gọi độ dài các cạnh BC, CA, AB lần lượt là a, b, c. Tính diện
tích tam giác ABC biết a  4 2cm, b  5cm, c  7c . m Giải
Theo định lí côsin ta có: 2 2 2
a b c  2bc cos . A Do đó  2 2 2
4 2  5  7  2.5.7.cos A 3 9 4 Suy ra 2
cos A   sin A  1 cos A  1  5 25 5 1 1 4
Vậy diện tích tam giác ABC là: S bc sin A  .5.7.  14 2 cm  2 2 5
Nhận xét: Trong cách giải trên ta đã tìm cos A rồi suy ra sin .
A Ta cũng có thể vận dụng định lí
côsin để tìm cos B rồi suy ra sin B (hoặc tìm cos C rồi suy ra sin C)
Ví dụ 4. Tứ giác ABCDAC BD  12c .
m Góc nhọn giữa hai đường chéo là 45 .  Tính diện tích
lớn nhất của tứ giác đó. Giải
Gọi O là giao điểm của ACBD. Giả sử  AOD  45 . 
Diện tích tứ giác ABCD là: 1 1 2 2
S AC.B .
D sin 45  AC.B . D  .AC.BD 2 2 2 4 2
AC BD
Theo bất đẳng thức Cô‐si, ta có: AC.BD     2 
2. TOÁN HỌC SƠ ĐỒ ‐ THCS.TOANMATH.com 2
2  AC BD  2 Do đó 2 S   .6  9 2    2 cm  4  2  4 Vậy 2
max S  9 2cm khi AC BD  6c . m
Ví dụ 5. Cho tam giác  ABC, A  60 .
 Vẽ đường phân giác AD. 1 1 3 Chứng minh rằng:   AB AC AD Giải Ta có 1 1 1 0 SA . B A . D sin 30  A . B A . D ABD 2 2 2 1 1 1 S
AC.AD . sin 30  AC.A . D . ACD 2 2 2 1 1 3 SA . B AC.sin 60  A . B AC. ABC 2 2 2 1 1 1 1 1 3 Mặt khác SSS . AB . ADAC. . ADA . B AC. ABD ACD ABC nên 2 2 2 2 2 2
Do đó AD AB AC   A . B AC 3 AB AC 3 1 1 3 Suy ra  hay   . AB.AC AD AB AC AD
Nhận xét: Phưong pháp giải trong ví dụ này dựa trên quan hệ tổng diện tích các tam giác ABD
và tam giác ACD bằng diện tích tam giác ABC.
Ví dụ 6. Tam giác ABC có mỗi cạnh đều nhỏ hơn 4cm. Chứng minh rằng tam giác này có diện tích nhỏ hơn 2 7cm Giải 3 Giả sử   
A B C, khi đó A  60 và sin A  2
Diện tích tam giác ABC là: 1 1 3 S A .
B AC.sin A  .4.4.  4 3  6,92...  7 2 cm . 2 2 2
Nhận xét: Do vai trò các góc A, B, C của tam giác ABC là như nhau nên ta có thể giả sử    3
A B C, từ đó suy ra A  60 ,
 dẫn tới sin A  2
3. TOÁN HỌC SƠ ĐỒ ‐ THCS.TOANMATH.com
C. BÀI TẬP TỰ LUYỆN • Tính diện tích
Bài 1. Chứng minh rằng diện tích cùa hình bình hành bằng diện tích của hai cạnh kề nhân với
sin của góc nhọn tạo bởi hai đường thẳng chứa hai cạnh ấy.
Bài 2. Cho hình chữ nhật ABCD, AC a và 
BAC   0    45. Chứng minh rằng diện tích 1
của hình chữ nhật ABCD là 2
S a sin 2 2
Bài 3. Cho góc nhọn xOy. Trên tia Ox lấy điểm AC, trên tia Oy lấy điểm BD sao cho OA OBS m,  .
n Chứng minh rằng AOB  . m n OC OD SCOD
Bài 4. Tam giác nhọn ABCBC a, CA b, AB  .
c Gọi diện tích tam giác ABC S. Chứng 2 2 2
b c a minh rằng S
. Áp dụng với a  39, 40 b  ,
c  41 và A  45 .  Tính S. 4cot A
Bài 5. Cho góc xOy có số đo bằng 45 .
 Trên hai cạnh OxOy lần lượt lấy hai điểm AB sao
cho OA OB  8c .
m Tính diện tích lớn nhất của tam giác AOB.
Bài 6. Cho tam giác nhọn ABC. Trên các cạnh AB, BC, CA lần lượt lấy các điểm M,N, P sao cho 1 1 1 1
AM AB, BN BC, CP  .
CA Chứng minh rằng diện tích tam giác MNP nhỏ hơn diện 4 3 2 3 tích tam giác ABC.
Bài 7. Cho đoạn thẳng AB  5c .
m Lấy điểm O nằm giữa AB sao cho OA  2 . cm Trên một nửa
mặt phẳng bờ AB vẽ các tia Ax, By cùng vuông góc với AB. Một góc vuông đỉnh O có hai cạnh
cắt các tia Ax, By lần lượt tại D E. Tính diện tích nhỏ nhất của tam giác DOE.
Bài 8. Cho hình bình hành ABCD, góc B nhọn. Gọi HK lần lượt là hình chiếu của A trên các
đường thẳng DCBC.
a) Chứng minh rằng KAH  ABC, từ đó suy ra KH AC.sin B;
b) Cho AB a, BC b và  B  60 .
 Tính diện tích AHK và tứ giác AKCH.
• Chứng minh các hệ thức Bài 9. Cho tam giác 
ABC(AB AC), A  60 .
 Đường phân giác ngoài tại đỉnh A cắt đường thẳng 1 1 1
BC tại N. Chứng minh rằng:   AB AC AN
Bài 10. Cho tam giác ABC vuông tại AAB AC . Các đường phân giác trong và ngoài tại đỉnh
A của tam giác cắt đường thẳng BC tại MN. Chứng minh rằng: 1 1 2 1 1 2 a)   b)   AM AN AB AM AN AC
4. TOÁN HỌC SƠ ĐỒ ‐ THCS.TOANMATH.com Bài 11. Cho tam giác  0
ABC, A    90 . Vẽ đường phân giác AD. Chứng minh rằng:  2cos 1 1 2   AB AC AD
Bài 12. Cho góc xOy có số đo bằng 30 .
 Trên tia phân giác của góc đó lấy điểm A sao choOA a .
Qua A vẽ một đường thẳng cắt OxOy theo thứ tự tại BC. 1 1 Tính giá trị của tổng  OB OC
Bài 13. Cho hình bình hành ABCD, góc nhọn giữa hai đường chéo bằng góc nhọn của hình bình
hành. Chứng minh rằng độ dài hai đường chéo tỉ lệ với độ dài hai cạnh kề của hình bình hành.
• Tính số đo góc. Tính độ dài
Bài 14. Tam giác nhọn ABCAB  4, 6c ; m 5
BC  ,5cm và có diện tích là 2
9, 69cm . Tính số đo
góc B (làm tròn đến độ).
Bài 15. Cho hình bình hành  ABCD, B  90 .
 Biết AB  4cm,
BC  3cm và diện tích của hình bình hành là 2
6 3cm . Tính số đo các góc của hình bình hành.
Bài 16. Cho tam giác ABC có diện tích 2  S  50cm , 90 A    .
 Trên hai cạnh AB AC lần lượt 1
lấy các điểm DE sao cho ADE nhọn, có diện tích là S S. 1 Chứng minh rằng 2  DE  10 tan cm 2
Bài 17. Cho tam giác ABC, đường phân giác AD. Biết AB  4, 7cm, 5
AC  ,3cm và A  72 .  Tính
độ dài AD (làm tròn đến hàng phần mười). Bài 18. Cho tam giác  ABC, 6 AB c , m AC  12c , m A  120 .
 Vẽ đường phân giác AD. Tính độ dài AD.
Bài 19. Cho tam giác ABC, AB  5cm, BC  7cm, CA  8 .
cm Vẽ đường phân giác AD. Tính độ dài AD. 1 1 1
Bài 20. Cho tam giác ABC, đường phân giác AD. Biết  
, tính số đo góc BAC. AB AC AD HƯỚNG DẪN
Bài 1. Xét hình bình hành  ABCD, D    90 .  Vẽ đường cao AH.
Xét tam giác ADH vuông tại H, ta có: AH  .s AD in
5. TOÁN HỌC SƠ ĐỒ ‐ THCS.TOANMATH.com
Diện tích hình bình hành ABCD là: S C . D AH C . D A . D sin. Vậy S A . D DC.sin. Bài 2. Xét ABC  vuông tại B
AB AC cos  a cos; s
BC AC in  a sin
Diện tích hình chữ nhật ABCD là: 2 S A .
B BC a c 
os . a sin  a sin cos 1 1 2 2
a .2sin cos  a sin 2 2 2 1 1 Bài 3. Tacó SO . A OB sin; . SOC OD sin. AOB 2 COD 2 1 . OA OB sin S OA OB Do đó AOB 2   .  . m n S 1 OC OD COD OC.OD sin 2 Bài 4.ABC
nhọn nên theo định lí côsin ta có 2 2 2
a b c  2bc cos A 2 2 2
b c a  cos A  2bc 2 2 2 2 2 2 cos A
b c a
b c a 1 Ta có cot A   
(vì S bc sin ) A sin A 2bc sin A 4S 2 2 2 2
b c a Do đó S  . 4cot A
Áp dụng: Với a  39, b  40,
c  41 và A  45 ta có: 2 2 2 40  41  39 S   440 (đvdt) 0 4 cot 45
Bài 5. Ta đặt diện tích tam giác AOBS. 1 1 Ta có S O . A OB sin O  . OA OB sin 45 2 2 1 2 2  . OA . OB  . OA OB 2 2 4 2 2
OA OB   8  Nhưng . OA OB    16      2   2 
6. TOÁN HỌC SƠ ĐỒ ‐ THCS.TOANMATH.com 2 Do đó S  .16  4 2  2
cm  khi OA OB  4cm 4 Vậy 2
max S  4 2cm 1 3
Bài 6. Tacó AM
AB BM AB; 4 4 1 2
BN BC CN BC; 3 3 1 1
CP CA AP  . CA 2 2 Ta đặt SS ; SS ; SS SS AMP 1 BMN 2 CNP 3 và ABC Khi đó: 1 1 1 1 1 1 1
S AM .AP sin A  . A . B
AC.sin A  . A .
B AC.sin A S 1 2 2 4 2 8 2 8 1 1 3 1 1 1 1
S BM .BN sin B  . A .
B BC.sin B  . B .
A BC.sin B S 2 2 2 4 3 4 2 4 1 1 2 1 1 1 1
S CN.CP sin C  . . CB . .
CA sin C  . C . B C .
A sin C S 3 2 2 3 2 3 2 3  1 1 1  17 17 7
Vậy S S S    S S. SS S S 1 2 3   Do đó  8 4 3  24 MNP 24 24 7 8 1 SS S S. MNP 24 24 3
Cách giải khác: (không dùng tỉ số lượng giác) (h.5.10) 3
Vẽ đoạn thẳng AN. Xét các tam giác NMB NABBM
AB và chung chiều cao vẽ từ 4 4 3
đỉnh N nên S S . 1 2   4 NAB 1
Xét các tam giác ABNABCBN BC nên 3 1 SS ABN 2 3 3 1 1
Từ (1) và (2) suy ra S  . S S 2 4 3 4 1 1
Chứng minh tương tự ta được S S; S S 3 1 3 8
7. TOÁN HỌC SƠ ĐỒ ‐ THCS.TOANMATH.com  1 1 1  7 8 1 Do đó SS    S S S S MNP    8 4 3  24 24 3 Bài 7. Ta có  
AOD BEO (cùng phụ với  BOE . ) Ta đặt  AOD   thì  BEO   OA 2 Xét AO
D vuông tại O, ta có: OD   cos cos OB 3 Xét BE
O vuông tại B, ta có: OE   sin sin
Diện tích tam giác DOE là: 1 1 2 3 6 S O . D OE  . .  * 2 2 cos sin 2sin cos
Áp dụng bất đẳng thức 2 2
x y  2xy ta được: 2 2
sin   cos   2sin cos hay 1  2sin o c s 6 6
Thay vào (*) ta đươc: S   2sin cos 1
(dấu “=” xảy ra khi sin   cos    45) Vậy 2
min S  6cm khi   45
Nhận xét: Việc đặt 
AOD   giúp ta tính được các cạnh góc vuông của DOE, từ đó tính được
diện tích của tam giác này theo các tỉ số lượng giác của góc . Do đó việc tìm min S đưa về tìm
max sin cos  đơn giản hơn.
Bài 8. a) Ta có AB / /CD AH CD nên AH  . AB
• ADH và ABK có:   H K  90 ;   
D B (hai góc đối của hình bình hành).
Do đó ADH ∽ ABK (g.g). AD AH Suy ra  AB AK AK AH AH Do đó  
(vì AD BC) AB AD BC
• KAH ABC có  
KAH B (cùng phụ với  BAK ; ) AK AH . AB BC
Do đó KAH ABC  (c.g.c).
8. TOÁN HỌC SƠ ĐỒ ‐ THCS.TOANMATH.com KH AK Suy ra  AC AB AK
Xét ABK vuông tại K có sin B AB KH Vậy
 sin B hay KH AC.sin B AC 1 1 ab 3
b) Diện tích tam giác ABC là S A .
B BC.sin B a . b sin 60  (đvdt). 2 2 4 2 SAK  2 3 Vì SS KAH   sin B KAH ABC nên     SAB  4 ABC 3 3 ab 3 3 3ab Suy ra SS   KAH (đvdt) 4 ABC 4 4 16 ab 3 Ta có Sabsin 60  ABCD (dvdt) 2 1 1 S .
BA BK.sin 60  .B . A BA   ABK  cos60 .sin60 2 2 2 1 1 3 a 3  . a . a .  (đvdt) 2 2 2 8 1 1 SD .
A DH.sin 60  .D . A DA   ADH  cos60 .sin 60 2 2 2 1 1 3 b 3 2  b . .  (đvdt) 2 2 2 8 Mặt khác SSSS AKCH ABCD ABK ADH 2 2 ab 3 a 3 b 3 3 Nên S    
ab a b AKCH  2 2 4  (đvdt) 2 8 8 8 Bài 9. Ta có  
NAx NAB   0 0   0 180 60 : 2  60 1 S
AN.AC.sin 60 ANC 2 1 SAN.A . B sin 60 ANB 2 1 SA . B AC.sin 60 ABC 2 Vì SSS ANC ANB ABC
9. TOÁN HỌC SƠ ĐỒ ‐ THCS.TOANMATH.com 1 1 1 nên
AN.AC.sin 60  AN.A . B sin 60  . AB AC.sin 60 2 2 2
Do đó AN AC AB  . AB AC AC AB 1 1 1 1 Suy ra  hay   . AB AC AN AB AC AN
5.10. a) AM, AN là hai đường phân giác của hai góc kề bù nên AM AN. 1 1 2 0 SA .
B AM .sin 45  A . B AM . ABM ; 2 2 2 1 1 2 0 SA .
B AN.sin 45  A . B AN. ABN ; 2 2 2 1 SAM .ANAMN
(vì AMN vuông tại A). 2 Mặt khác, SSS ABM ABN AMN nên: 1 2 1 2 1 . AB AM .  . AB AN.  AM .AN 2 2 2 2 2
Do đó AB AM AN  2 .  AM .AN. 2 AM AN 1  1 1 2 hay +  ; AM .AN 2 AM AN AB . AB 2
b) Góc nhọn tạo bởi hai đường thẳng AN, AC là 45 .  1 1 2 Ta có S
AC.AN.sin 45  AC.AN. ; ANC 2 2 2 1 1 2 S
AC.AM .sin 45  AC.AM . ; AMC 2 2 2 1 SAM .AN AMN (vì AMN  vuông tại A). 2 1 2 1 2 1 Mặt khác, SSS AC.AN.  AC.AM .  AM .AN. ANC AMC AMN nên 2 2 2 2 2
Do đó AC AN AM  2 .  AM .AN 2 AN AM 1 1 1 2 Suy ra  hay -  AM .AN 2 AM AN AC AC. 2
10. TOÁN HỌC SƠ ĐỒ ‐ THCS.TOANMATH.com Bài 11.
• Trường hợp góc A nhọn Ra đặt A   1  Ta có SA . B A . D sin ABD 2 2 1  1 SAC.A . D sin ; SA . B AC.sin ACD 2 2 ABC 2 Mặt khác, SSS ABD ACD ABC nên 1  1  1 . AB . AD sin  AC. . AD sin  . AB AC.sin 2 2 2 2 2     Suy ra . AB A . D sin  AC. . AD sin  A . B AC.2.sin cos 2 2 2 2   (vì sin   2sin cos ) 2 2 
Do đó AD AB AC   . AB AC.2.cos 2   2.cos AB AC 2.cos 1 1 Suy ra 2  dẫn tới 2   A . B AC AD AB AC AD
• Trường hợp góc A tù Ta đặt  BAC   thì  BAx  180 . Khi đó  BAx là góc nhọn. Ta có SSS ABD ACD ABC 1  1  1 Do đó . AB A . D sin  AC.A . D sin  .
AB AC.sin 180   2 2 2 2 2 1 180  180  1        . AB AC.2.sin cos  . AB AC.2.sin 90  cos 90      2 2 2 2  2   2  1   . AB AC.2.cos sin 2 2 2 
Suy ra AD AB AC   A . B AC.2.cos 2   2.cos AB AC 2.cos 1 1 Do đó 2  hay 2   . AB AC AD AB AC AD
11. TOÁN HỌC SƠ ĐỒ ‐ THCS.TOANMATH.com 1 1 2
Nhận xét: Nếu A  90 thì ta chứng minh được  
, vẫn phù hợp với kết luận của AB AC AD bài toán. Bài 12. 1 Ta có 0 SO . A O . B sin15 AOB 2 1 0 SO . A OC.sin15 AOC 2 1 0 SO . B OC.sin 30 BOC 2 Mặt khác, SSS AOB AOC BOC 1 1 1 nên . OA . OB sin15  .
OA OC.sin15  O . B OC.2sin15cos15 2 2 2
Do đó OAOB OC   2 . OB OC cos15 . 
OB OC 2 cos15 2 6  2 1 1  6  2 Suy ra  hay    . OB OC OA OB OC .4 a 2a
Bài 13. Gọi O là giao điểm hai đường chéo.
Ta đặt OC OA x,
OD OB y, AD m, CD  . n Giả sử  
AOD ADC    90 .  Xét OCD  có 
AOD là góc ngoài nên   
D C A D O   2 1 Mặt khác   
D C ADC  . C D 2 1 Suy ra   1 1 1 1 Ta có   S  .
m y sin D ; S  . n x sin C ADO 1 DCO 1 2 2 Mặt khác SS m y n x ADO DCO nên . . . x m 2x m AC AD Do đó    hay  y n 2 y n BD DC 1
Bài 14. Ta có S A . B BC sin B 2 2S 2.9, 69 0  sin B    sin 50 . AB BC 4, 6.5,5
12. TOÁN HỌC SƠ ĐỒ ‐ THCS.TOANMATH.com Vậy  B  50 . 
Bài 15. Ta có S A . B AC.sin B S 6 3 3 sin B     sin 60 . AB BC 4.3 2 Vậy    
B  60  D  60 ;  120 A C  . 
Bài 16. Ta đặt AD x, AE  . y 1
Khi đó diện tích ADE S  . x y sin; 1 2 1 2
S S  25cm 1 2 Ta có 2 2 2
DE x y  2xy cos Mặt khác 2 2
x y  2xy (dấu “=” xảy ra khi x y). Do đó 2
DE  2xy  2xy cos  2xy 1 cos   xy      S     2 100.2sin 2 sin 1 cos 4 1 cos  1 2    100 tan sin sin   2 2sin cos 2 2   Vậy DE  100 tan 10 tan 2 2  2 cos 1 A Bài 17. Ta có 2   (bài 5.11) AB AC AD 0 0 1 1 2cos 36 10 2cos36 Do đó     4,7 5,3 AD 4,7.5,3 AD 0 4, 7.5,3.2.cos 36 Suy ra AD   4,0cm 10  2 cos 1 A Bài 18. Ta có 2   AB AC AD
13. TOÁN HỌC SƠ ĐỒ ‐ THCS.TOANMATH.com 0 1 1 2cos 60 1 1 Do đó    
AD  4cm 6 12 AD 4 AD
Bài 19. Vì cạnh CA là cạnh lớn nhất nên góc B là góc lớn nhất trong ABC. Ta thấy 2 2 2
AC AB BC (vì 2 2 2
8  5  7 ) nên góc B là góc nhọn, do dó AB
C là tam giác nhọn.
Theo định lí côsin ta có: 2 2 2 2 2 2
BC AB AC  2bc cos A  7  5  8  2.5.8cos A 1 Do đó  0
cos A   A  60 2 0 1 A 2 cos 30 Ta có:   AB AC AD 3 2. 1 1 13 3 40 3 2       AD  cm 5 8 AD 40 AD 13  2 cos 1 1 Bài 20. Ta đặt  BAC  . Ta có 2   AB AC AD 1 1 1 Mặt khác   AB AC AD  2 cos 1   1 Suy ra 2  . Do đó 0 2 cos  1 cos   cos 60 AD AD 2 2 2  Do đó 0 0  cos 60    120 2
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐Toán Học Sơ Đồ‐‐‐‐‐‐‐‐‐
14. TOÁN HỌC SƠ ĐỒ ‐ THCS.TOANMATH.com