Hệ thức lượng trong tam giác vuông – Lương Anh Nhật

Tài liệu gồm 31 trang, được biên soạn bởi thầy giáo Lương Anh Nhật, trình bày lý thuyết, các ví dụ minh họa và bài tập chuyên đề hệ thức lượng trong tam giác vuông (Toán 9 phần Hình học). Mời bạn đọc đón xem.

GV. LƯƠNG ANH NHẬT
1
GV. LƯƠNG ANH NHẬT
CHƯƠNG
H THC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG
I
H
C
B
K
VNG KIN THC NHY TƯ DUY
HÌNH HC 9 CHƯƠNG I. HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG
HNT EDUCATION _ Vng kiến thc Nhy tư duy 1
CHƯƠNG I H THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG
BÀI 1: MT S H THC V CẠNH VÀ ĐƯỜNG CAO TRONG TAM GIÁC VUÔNG
I. Đặt vấn đề
Cho tam giác ABC vuông AAH là đường cao. Chng minh
a)
2
.AB BH BC=
,
2
.AC CH CB=
.
b)
..AB AC AH BC=
.
c)
2
.AH BH CH=
.
d)
222
1 1 1
AH AB AC
=+
.
Gii
a) Xét hai tam giác vuông ABHCBA
ABH
chung nên
ABH CBA
(g.g)
Suy ra
2
.
AB BH
AB BH BC
BC AB
= =
Tương tự, cũng có
2
.AC CH CB=
b)
HBA ABC
(cmt)
nên
..
AH AB
AB AC AH BC
AC BC
= =
c) Xét hai tam giác vuông ABHCHA
HAB ACH=
(cùng ph
ABC
)
Nên
AHB CHA
(g.g)
Suy ra
2
.
AH BH
AH BH CH
CH AH
= =
d) Ta có
2 2 2
2 2 2 2 2
11
..
.
..
BC BC AB AC
AH BC AB AC
AH AB AC
AH AB AC AB AC
+
= = = =
Vy
222
1 1 1
AH AB AC
=+
.
H
C
B
A
Gv. Lương Anh Nhật ĐT: 0968.373.054 HÌNH HC 9
2 EDUCATION _ Vng kiến thc Nhy tư duy
II. Mt s h thc v cạnh và đường cao trong tam giác
T kết qu ca phn trên, ta suy ra
Định 1: Trong một tam giác vuông, bình phương của cnh góc vuông bng tích ca
cnh huyn và hình chiếu ca cạnh góc vuông đó trên cạnh huyn.
Định lý 2: Trong mt tam giác vuông, tích hai cnh góc vuông bng cnh huyn nhân vi
đường cao tương ứng ca cnh huyền đó.
Định lý 3: Trong một tam giác vuông, nh phương đưng cao ng vi cnh huyn bng
tích hình chiếu ca hai cnh góc vuông trên cnh huyn.
Định 4: Trong mt tam giác vuông, nghịch đảo bình phương đường cao bng tng
nghịch đảo bình phương của hai cnh góc vuông.
Ta dùng các kết qu nêu trên như là một công thức và được phép s dng.
d 1: Cho tam giác ABC vuông A đường cao AH. Biết
12,5BH =
cm,
72CH =
cm. Tính
AH, ABAC.
Gii
Ta có
12,5 72 84,5BC BH CH= + = + =
Li có
2
. 12,5.72 900 30 cmAH BH CH AH= = = =
2
. 12,5.84,5 1056,25 32,5 cmAB BH BC AB= = = =
2
. 72.84,5 6084 78 cmAC CH CB AC= = = =
d 2: Cho tam giác ABC vuông ti A AH đường cao. Biết
40 cmAC =
,
24 cmAH =
. Tính
AB, BC, BH CH.
Gii
Ta có
2 2 2 2
40 24 32 cmCH AC AH= = =
22
2
40
. 50 cm
32
AC
AC CH CB CB
CH
= = = =
2 2 2 2
50 40 30 cmAB BC AC= = =
22
2
30
. 18 cm
50
AB
AB BH BC BH
BC
= = = =
d 3: Cho hình ch nht ABCD, qua A k đưng thng vuông góc vi BD ti H. Biết
20 cmAB =
,
12 cmAH =
. Tính các cnh còn lại và đường chéo ca hình ch nht ABCD.
Gii
D
H
C
B
A
HÌNH HC 9 CHƯƠNG I. HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG
HNT EDUCATION _ Vng kiến thc Nhy tư duy 3
Ta có
2 2 2 2
20 12 14 cmHB AB AH= = =
Áp dng
22
2
20 200
. cm
14 7
AB
AB BH BD BD
BH
= = = =
..AD AB AH BD=
200
12.
. 120
7
cm
20 7
AH BD
AD
AB
= = =
d 4: Cho tam giác ABC vuông ti A, đường cao AH. Biết
15 cmAB =
,
9 cmBH =
. Tính
din tích tam giác ABC.
Gii
Ta có
22
2
15
. 25 cm 25 9 16 cm
9
AB
AB BH BC BC CH BC BH
BH
= = = = = = =
Khi đó
2
. 9.16 9.16 12 cmAH BH CH AH= = = =
Din tích tam giác ABC
2
11
. 12.25 150 cm
22
ABC
S AH BC= = =
d 5: Cho tam giác ABC vuông A AH đường cao, phân giác AD. Biết
15 cmBD =
,
20 cmDC =
. Tính độ dài AD.
Gii
Ta có AD là đường phân giác ca tam giác ABC
Suy ra
15 3
20 4
AB BD
AC CD
= = =
Đặt
3
4
AB x AC x= =
vi
0x
Li có
35 cmBC BD CD= + =
Áp dụng định lý Pytago, ta có
2
2 2 2 2 2 2 2 2
3 25
35 35 784 28
4 16
AB AC BC x x x x x

+ = + = = = =


D
H
C
B
A
Gv. Lương Anh Nhật ĐT: 0968.373.054 HÌNH HC 9
4 EDUCATION _ Vng kiến thc Nhy tư duy
28 cmAB=
21 cmAC =
Áp dng
22
2
28 112
. cm
35 5
AB
AB BH BC BH
BC
= = = =
112 37
15 cm
55
HD BH BD = = =
Ta li có
. 28.21 84
. . cm
35 5
AB AC
AH BC AB AC AH
BC
= = = =
Khi đó
22
2 2 2
84 37
337 cm
55
AD AH HD
= + = + =
.
d 6: Cho tam giác ABC nhọn, hai đường cao BDCE ct nhau ti H. Trên đoạn HB lấy điểm
M sao cho
0
90AMC =
và trên đoạn HC ly N sao cho
0
90ANB =
. Chng minh
a)
..AD AC AE AB=
b)
AM AN=
Gii
a) Xét hai tam giác vuông ABDACE
BAC
chung nên
ABD ACE
Suy ra
..
AB AD
AD AC AE AB
AC AE
= =
b) Xét tam giác vuông AMCMD là đường cao nên
2
.MA AD AC=
xét tam giác vuông ANBNE là đường cao nên
2
.NA AE AB=
..AD AC AE AB=
Do đó
22
MA NA AM AN= =
.
Ví d 7: Cho tam giác ABC cân ti A, hai đường cao AH và BK. Chng minh
a)
2 2 2
1 1 1
4BK BC AH
=+
b)
2
2.BC CK CA=
N
M
E
D
H
C
B
A
HÌNH HC 9 CHƯƠNG I. HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG
HNT EDUCATION _ Vng kiến thc Nhy tư duy 5
Gii
a) V HI vuông góc AC ti I
Suy ra HI là đường trung bình ca tam giác BCK
Nên
1
2
HI BK=
Xét tam giác AHC vuông ti H HI là đường cao
2 2 2 2 2 2
1 1 1 1 1 1
22
HI HC AH AH
BK BC
= + = +
Suy ra
2 2 2 2 2 2
4 4 1 1 1 1
4BK BC AH BK BC AH
= + = +
b) Xét tam giác AHC
2
2
22
. . . 2 .
2 2 4 2
BC CK BC CK
CH CI CA CA CA BC CK CA

= = = =


Bài tp
1.1 Cho tam giác ABC vuông A AH đường cao. Biết
13,6 cmAB =
,
25,5 cmAC =
. Tính
AH, BHCH.
1.2 Cho tam giác ABC vuông AAH là đường cao. Biết
15 cmAB =
,
16 cmCH =
. Tính độ dài
AC, BCAH.
1.3 Cho tam giác ABC vuông AAH đường cao. Biết
28,9 cmBC =
,
12 cmAH =
. Tính độ
dài ABAC.
I
K
H
C
B
A
Gv. Lương Anh Nhật ĐT: 0968.373.054 HÌNH HC 9
6 EDUCATION _ Vng kiến thc Nhy tư duy
1.4 Cho tam giác ABC đường cao AH, trung tuyến AM
5 cmAB =
,
12 cmAC =
13 cmBC =
. Tính độ dài AM AH.
1.5 Cho tam giác ABC vuông ti AAH là đường cao. Biết rng
9
16
HB
HC
=
48 cmAH =
. Tính
AB, ABBC.
1.6 Cho tam giác ABC vuông A AH đường cao. Biết rng
3
4
AB
AC
=
125 cmBC =
. Tính
độ dài AH.
1.7 Cho tam giác ABC vuông ti A. Gi M trung điểm ca BC. Biết tam giác ABM tam giác
đều và có cnh bng
3
cm.
a) Tính độ dài ACAH. b) Tính din tích tam giác ABC.
1.8 Cho tam giác ABC cân ti A
5 cmAB =
, đường cao
3 cmAH =
. Gi M N trung
đim ca HCAC. Tính độ dài AMBN.
1.9* Cho tam giác ABC cân
5 cmAB AC==
,
6 cmBC =
, các đường cao AH BK. V tia Bx
vuông góc AB ti B. Gi M giao điểm ca tia Bx tia AC. Tính din tích tam giác ABM (làm
tròn đến ch s thp phân th nht).
1.10 Cho hình vuông ABCD. Một điểm bt k trên cnh BC. Đường thng AI ct DC ti K. Chng
minh
22
11
AI AK
+
không ph thuc vào v trí của điểm I trên cnh BC (I không tùng vi BC).
1.11 Cho tam giác ABC vuông A I trung điểm AB. K IH vuông góc vi BC ti H. Chng
minh
222
1 1 1
4IH AB AC
=+
.
1.12 Cho hình thang ABCD vuông ti A D, đường chéo AC BD vuông góc nhau. Chng
minh
2 2 2
1 1 1
AD AC BD
=+
.
1.13 Hình vuông ABCD I thuc cnh BC (I khác B C). Gi K giao điểm của hai đường
thng AIDC. Chng minh
2 2 2
1 1 1
AB AI AK
=+
.
1.14* Cho hình ch nht ABCD AB = a, AD = b. Gi H hình chiếu ca A trên BDK, I ln
t là hình chiếu ca H trên BC CD. Chng minh
a)
2
2
HB a
HD
b
=
b)
3
22
a
HK
ab
=
+
HÌNH HC 9 CHƯƠNG I. HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG
HNT EDUCATION _ Vng kiến thc Nhy tư duy 7
1.15 Cho tam giác ABC vuông ti A
AB a=
. Các đường trung tuyến AM BN vuông góc
nhau. Tính ACBC theo a.
1.16 Cho tam giác ABC vuông AAH là đường cao. V
HE AB
,
HF AC
. Chng minh
a) AEHF là hình ch nht. d)
3
..AH EB BC CF=
b)
..AE AB AD AC=
e)
3
3
AB BE
CF
AC
=
c)
. . .EA EB FA FC HB HC+=
f)
32
32
BH BE
CH CF
=
Gv. Lương Anh Nhật ĐT: 0968.373.054 HÌNH HC 9
8 EDUCATION _ Vng kiến thc Nhy tư duy
BÀI 2: T S NG GIÁC CA MT GÓC NHN
I. Khái nim t s ng giác ca mt góc nhn
_ Cho góc
xOy
=
. T đim A trên Ox (A khác O) v
AB Oy
ti B.
Bên cạnh đó, ta lấy thêm các điểm CE trên Ox ri lần lượt v
CD Oy
ti D và
EF Oy
ti F.
Ta thy các t s
AB CD EF
OA OC OE
==
,
OB OD OF
OA OC OE
==
,
AB CD EF
OB OD OF
==
OB OD OF
AB CD EF
==
Vic ta lấy thêm các điểm C E cũng ging như việc tnh tiến hay còn gọi là thay đổi v trí ca
A trên Ox
Như vậy, các t sô ban đầu
AB
OA
,
OB
OA
,
AB
OB
OB
AB
không ph thuc vào v trí ca A trên Ox
mà ch ph thuộc vào độ ln ca
xOy
.
Ta gi
_ T s
AB
OA
là sin ca góc
và ký hiu là
sin
.
_ T s
OB
OA
là côsin ca góc
và ký hiu là
cos
.
_ T s
AB
OB
là tang ca góc
và ký hiu là
tan
.
_ T s
OB
AB
là côtang ca góc
và ký hiu là
cot
.
Các t s trên gi chung là t s ng giác ca góc
các t s này luôn dương. Hơn nữa, ta
cũng có
sin 1
cos 1
α
O
E
y
F
D
x
C
B
A
HÌNH HC 9 CHƯƠNG I. HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG
HNT EDUCATION _ Vng kiến thc Nhy tư duy 9
II. T s ng giác ca hai góc ph nhau
_ Định lý: Nếu hai góc ph nhau thì sin góc này bng côsin góc kia và tang góc này bng côtang
góc kia.
Ví d 1: Cho
0
60
=
0
30
=
. Khi đó
sin cos

=
tan cot

=
.
III. Mt s h thức cơ bản
Cho
là góc nhn, ta có các h thc sau
a)
22
sin cos 1

+=
b)
sin
tan
cos
=
cos
cot
sin
=
c)
tan .cot 1

=
Ví d 2: Cho
là góc nhn và
1
sin
3
=
. Tính các giá tr ng giác còn li ca
.
Gii
2
2 2 2
1 2 2
sin cos 1 cos 1 sin 1
33

+ = = = =


1
sin 1 1
3
tan cot 2 2
cos tan
2 2 2 2
3


= = = =
IV. Bng giá tr ng giác ca mt s góc đặc bit
T s ng giác
0
30
0
45
0
60
sin
1
2
2
2
3
2
cos
3
2
2
2
1
2
tan
1
3
1
3
cot
3
1
1
3
Bài toán so sánh các giá tr ng giác
Cho hai góc nhn ab, ta có
sin sina b a b
tan tanab
cos cosa b a b
cot cotab
Ví d 3: Sp xếp các t s ới đây theo tỷ l tăng dần.
Gv. Lương Anh Nhật ĐT: 0968.373.054 HÌNH HC 9
10 EDUCATION _ Vng kiến thc Nhy tư duy
a)
0
sin40
,
0
cos28
,
0
sin68
,
0
cos88
.
b)
0
tan65
,
0
cot42
,
0
tan76
,
0
cot27
.
Gii
a) Ta có
0 0 0 0
sin 40 cos50 ,sin68 cos22==
khi đó
0000
cos88 cos50 cos28 cos22
Hay
0 0 0 0
cos88 sin40 cos28 sin68
.
b) Ta có
0 0 0 0
tan65 cot 25 ,tan76 cot14==
khi đó
0 0 0 0
cot42 cot27 cot25 cot14
Hay
0 0 0 0
cot42 cot27 tan65 tan76
.
Ví d 4: Hãy so sánh
sin
tan
;
cos
cot
vi
là góc nhn.
Gii
sin
tan
Ta có
sin
tan sin sin sin sin .cos 1 cos
cos
(đúng)
cos
cot
Ta có
cos
cos cot cos sin .cos cos sin 1
sin
(đúng)
Ví d 5: Tính giá tr các biu thc sau
a)
2 0 2 0 2 0 2 0
sin 10 sin 20 ... sin 70 sin 80A = + + + +
.
b)
0
2 0 2 0 0 0
0
3sin54
sin 14 sin 76 tan 2 .tan88
cos36
B = + +
.
Gii
a) Ta có
2 0 2 0 2 0 2 0
sin 10 sin 20 ... sin 70 sin 80A = + + + +
( ) ( ) ( ) ( )
2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0
sin 10 sin 80 sin 20 sin 70 sin 30 sin 60 sin 40 sin 50= + + + + + + +
( ) ( ) ( ) ( )
2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0
sin 10 cos 10 sin 20 cos 20 sin 30 cos 30 sin 40 cos 40= + + + + + + +
1 1 1 1 4= + + + =
b) Ta có
0
2 0 2 0 0 0
0
3sin54
sin 14 sin 76 tan 2 .tan88
cos36
B = + +
0
2 0 2 0 0 0
0
3sin54
sin 14 cos 14 tan2 .cot2 1 1 3 1
sin54
= + + = + =
Ví d 6: Cho
tan 3a =
. Tính
cos sin
cos sin
aa
P
aa
+
=
.
Gii
HÌNH HC 9 CHƯƠNG I. HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG
HNT EDUCATION _ Vng kiến thc Nhy tư duy 11
cos sin
cos sin 1 tan 1 3
cos cos
2
cos sin
cos sin 1 tan 1 3
cos cos
aa
a a a
aa
P
aa
a a a
aa
+
+ + +
= = = = =
.
Bài tp
Không dùng bng giá tr ng giác ca mt s góc đặc bit cho các câu t 2.1 đến 2.9
2.1 Cho
là góc nhn và
2
sin
5
=
. Tính các giá tr ng giác còn li ca
.
2.2 Cho
là góc nhn và
3
cos
2
=
. Tính các giá tr ng giác còn li ca
.
2.3 Cho
là góc nhn và
tan 3
=
. Tính các giá tr ng giác còn li ca
.
2.4 Cho
là góc nhn và
cot 1
=
. Tính các giá tr ng giác còn li ca
.
2.5 Cho
là góc nhn và
cos x
=
. Tính các giá tr ng giác còn li ca
.
2.6 Không dùng máy tính hãy sp xếp các giá tr ng giác sau theo th t tăng dần
a)
0 0 0 0
sin 25 ,cos15 ,sin50 ,cos66
. b)
0 0 0 0 0
cot 35 ,tan 48 ,cot 44 ,tan 53 ,cot 39
.
2.7 Không dùng máy tính hãy so sánh các giá tr ng giác sau
a)
0
sin32
0
tan32
b)
0
cos35
0
cot35
c)
0
sin25
0
cot55
d)
0
cos54
0
tan42
2.8 Không dùng máy tính hãy sp xếp các t s ng giác sau theo th t gim dn
0 0 0 0
cot 36 ,tan72 ,cot21 ,sin54
2.9 Cho
tan 3a =
. Tính
22
sin cos
sin .cos
aa
P
aa
=
33
33
sin cos
sin cos
aa
Q
aa
=
+
.
2.10 Cho góc a nhn. Biết
22
1
cos 2sin
4
aa−=
. Tìm giá tr góc a.
Gv. Lương Anh Nhật ĐT: 0968.373.054 HÌNH HC 9
12 EDUCATION _ Vng kiến thc Nhy tư duy
BÀI 3: MT S H THC V CNH VÀ GÓC TRONG TAM GIÁC VUÔNG
I. Các h thc
_ Cho tam giác ABC vuông C, ta có các h thức lượng giác ca góc A như sau
sin
BC
A
AB
=
cos
AC
A
AB
=
tan
BC
A
AC
=
cot
AC
A
BC
=
Định lý
Trong mt tam giác vuông mi cnh c vuông bng cnh huyn nhân vi sin góc đối
hoc côsin góc k.
Trong mt tam giác vuông thì cnh góc vuông này bng cnh góc vuông kia nhân vi tan
góc đối hoc côtang góc k.
Cho tam giác ABC vuông C vi
BC a=
,
CA b=
AB c=
khi đó
II. Gii tam giác vuông
_ Gii tam giác vuông tìm tt c các cnh và các góc của tam giác vuông đó khi biết trước hai
cnh hoc mt cnh và mt góc nhn ca nó.
Ví d 1: Gii tam giác ABC vuông C biết
4 cmAC =
3 cmBC =
.
Gii
Ta có
2 2 2 2 2
4 3 25 5 cmAB AC BC AB= + = + = =
00
3
sin 37 53
4
BC
A BAC ABC
AC
= = =
.
.sin .cosa c A c B==
.sin .cosb c B c A==
.tan .cota b A b A==
.tan .cotb a B a B==
B
A
C
c
b
a
B
A
C
HÌNH HC 9 CHƯƠNG I. HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG
HNT EDUCATION _ Vng kiến thc Nhy tư duy 13
Ví d 2: Cho tam giác ABC vuông C biết
13 cmAB =
0
23A =
.
Gii
Ta có
0 0 0
23 90 67A B A= = =
0 2 2 2 2
.cos 13.cos23 12 13 12 5 cmAC AB A cm BC AB AC= = = = =
.
Ví d 3: Gii tam giác ABC vuông C biết
20 cmBC =
0
43A =
.
Gii
Ta có
0 0 0
43 90 47A B A= = =
0
0
20
.cot 20.cot43 21 cm, 29 cm
sin
sin43
BC
AC BC A AB
A
= = = =
.
Ví d 4: Cho tam giác ABC
0
75A =
,
0
45B =
6 cmAB =
. Tính din tích tam giác ABC.
Gii
Ta có
0 0 0 0 0 0
180 180 180 75 45 60A B C C A B+ + = = = =
V
AD BC
Xét tam giác vuông ABD ta có
0
2
sin 6.sin 45 6. 3 2 cm
2
AD AB B= = = = =
0
2
cos 6.cos45 6. 3 2 cm
2
BC AB B= = = =
Xét tam giác vuông ACD ta có
0
3
.cot .cot60 3 2. 6 cm
3
CD AD C AD= = = =
Do đó
3 2 6 cmBC BD CD= + = +
Vy din tích tam giác ABC
( ) ( )
2
11
. .3 2. 3 2 6 3 3 3 1 cm
22
ABC
S AD BC= = + = +
.
d 5: Cho tam giác ABC cân ti A, đường cao
BK h=
ABC
=
. Tính các cnh ca ca tam giác theo h
.
Gii
Tam giác ABC cân nên
ACB ABC
==
Ta có
.sin
sin sin
BK h
BK BC BC

= = =
V đưng cao AH ca tam giác ABC suy ra H là trung điểm
BC nên
2 2sin
BC h
BH CH
= = =
K
H
C
B
A
Gv. Lương Anh Nhật ĐT: 0968.373.054 HÌNH HC 9
14 EDUCATION _ Vng kiến thc Nhy tư duy
Trong tam giác AHC ta có
.cos
cos 2sin cos
CH h
CH AC AC
= = =
Do đó
2sin cos
h
AB AC

==
.
d 6: Cho hình thang cân ABCDAB//CD, biết
5 cmAB =
,
13 cmCD =
BD vuông góc vi
BC.
a) Tính độ dài đường cao BH ca hình thang.
b) Tính din tích hình thang.
c) Tính các góc ca hình thang.
Gii
a) K AK vuông CD ti K, ta có
AKD BHC =
suy ra
DK CH=
Li có ABHK là hình bình hành có mt góc vuông nên ABHK là hình ch nht
Suy ra
5 cmHK AB==
13 5
4 cm
22
DC HK
DK CH
−−
= = = =
Như vậy
4 5 9 cmDH DK HK= + = + =
Xét tam giác DBC
2
. 9.4 36 6 cmBH DH CH BH= = = =
.
b) Ta có
( ) ( )
2
11
. 5 13 .6 54 cm
22
ABCD
S AB CD BH= + = + =
.
c) Xét tam giác BHC có
0
63
tan 56 19'
42
BH
CC
CH
= = =
Suy ra
0
56 19'D =
0 0 0
180 56 19' 123 41'DAB CBA= = =
.
Bài tp
3.1 Vi góc a nhn. Chng minh
22
sin cos 1aa+=
,
sin
tan
cos
a
a
a
=
,
cos
cot
sin
a
a
a
=
tan .cot 1aa=
.
3.2
a) Gii tam giác ABC vuông ti A biết
5 cmAB =
8 cmAC =
.
b) Gii tam giác DEF vuông ti D biết
100 cmDE =
0
51E =
.
c) Cho tam giác ABC vuông ti A
3BC AB=
. Tính giá tr
C
.
d) Cho tam giác ABC cân ti A
3AB BC=
. Tính giá tr
B
.
3.3 Tính góc nhn
biết rng
sin cos

=
.
HÌNH HC 9 CHƯƠNG I. HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG
HNT EDUCATION _ Vng kiến thc Nhy tư duy 15
3.4 Mt chiếc đò đim A muốn ng ngang qua sông theo đưng AH nhưng bị c cuốn đến
đim B cách H một đon bằng 50m. Tìm độ rng của con sông và quãng đường đò đã đi vi d
kiện được thêm hình dưới đây.
3.5 Mt chiếc máy bay đang bay độ cao 900 m. Một người quan sát nhìn chiếc máy bay đó dưới
góc
0
40
=
(như hình bên dưới). Tính khong cách t người quan sát đến máy bay.
3.6 Cho tam giác ABC
0
60B =
,
15 cmAB =
,
20 cmBC =
. Tính độ dài các góc và các cnh còn
li ca tam giác ABC.
3.7 Cho tam giác ABCAH là đường cao. Biết
25 cmAB =
,
0
70B =
0
50C =
. Tính độ dài AH
BC.
3.8 Cho tam giác ABC
0
75A =
,
0
60B =
6 cmAB =
. Tính din tích tam giác ABC.
3.9 Cho tam giác ABC
0
60A =
,
0
45B =
12 cmAB =
. Tính din tích tam giác ABC.
3.10 Cho nh thang ABCD (AB//CD). Biết
4 cmAB =
,
4 cmAH =
0
70D =
. V hai đường cao
AHBK. Biết rng
0
50KBC =
. Tính BCDC.
3.11 Cho hình bình hành ABCD BD vuông góc vi BC. Biết
AB a=
và
A
=
. Tính din tích
ABCD theo a
.
30
0
H
B
A
40
0
H
B
A
Gv. Lương Anh Nhật ĐT: 0968.373.054 HÌNH HC 9
16 EDUCATION _ Vng kiến thc Nhy tư duy
3.12 Cho tam giác nhn ABC
0
75A =
,
0
60B =
,
AB c=
. Tính độ dài AC, BC theo c.
3.13* Cho tam giác ABC vuông C. Chng minh
tan
2
A BC
AB AC
=
+
.
Áp dng kết qu trên tính giá tr ng giác ca góc
0
15
.
3.14* Cho tam giác ABC nhn. Chng minh
sin sin sin
AB BC CA
C A B
==
.
Áp dng kết qu trên tính giá tr ng giác ca góc
0
75
.
3.15 Cho tam giác nhn ABC có hai đường cao BE CD. Chng minh
.cosDE BC A=
.
HÌNH HC 9 CHƯƠNG I. HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG
HNT EDUCATION _ Vng kiến thc Nhy tư duy 17
NG DN MT S BÀI TP CHƯƠNG I
BÀI 1: MT S H THC V CẠNH VÀ ĐƯỜNG CAO TNG TAM GIÁC VUÔNG
1.1
Dùng Pytago tìm được
28,9 cmBC =
Áp dng
..AB AC AH BC=
12 cmAH =
Áp dng
2
.AB BH BC=
6,4 cmBH =
22,5 cmCH =
.
1.2 Đặt
22
16 . 16 64 289 9BH x BC x BH BC AB x x x= = + = + + = =
và tính được
12 cmAH =
,
25 cmBC =
20 cmCA =
.
1.3
Cách 1:
Đặt
28,9BH x CH BC x x= = =
( )
2
2
.
14,45 64,8025 22,5 hay 6,4BH CH AH x x x = = = =
Như vậy có hai trường hp và kết qu
25,5 cmAB =
,
13,6 cmAC =
và ngược li.
Cách 2:
Xét
222
BC AB AC=+
..AB AC AH BC=
Ta dùng
( )
( )
2
22
2
22
2.
39,1
11,9
2.
AB AC AB AC AB AC
AB AC
AB AC
AB AC AB AC AB AC
+ + = +
+ =

−=
+ =
hoc
39,1
11,9
AB AC
AC AB
+ =
−=
Kết qu thu được như Cách 1.
1.4
Kiểm tra được
222
BC AB AC ABC= +
vuông ti A
Suy ra
1 13
cm
22
AM BC==
Áp dng
60
. . cm
13
AH BC AB AC AH= =
1.5
Đặt
9
16
HB x HC x= =
, vi
0x
Áp dng
22
9
. 48 . 64 64 cm
16
AH HB HC x x x BH= = = =
36 cmCH =
.
Suy ra
100 cmBC BH CH= + =
Áp dng
22
. 64.100 6400 80 cmAB BH BC AB AB= = = =
Gv. Lương Anh Nhật ĐT: 0968.373.054 HÌNH HC 9
18 EDUCATION _ Vng kiến thc Nhy tư duy
Áp dụng định lý Pytago suy ra
60 cmAC =
.
1.6
Đặt
3
4
AB x AC x= =
, vi
0x
Áp dụng định lý Pytago có
2
2 2 2 2 2 2
3
125 10000 100
4
BC AB AC x x x x

= + = + = =


Suy ra
100 cmAB =
75 cmAC =
Áp dng
.
. . 60 cm
AB AC
AH BC AB AC AH AH
BC
= = =
.
1.7
a) Ta có
2 3 cm
2
BC
AM BC= =
Áp dụng định lý Pytago
222
3 cmBC AB AC AC= + =
Áp dng
.3
. . cm
2
AB AC
AH BC AB AC AH
BC
= = =
b)
2
1 3 3
. cm
22
ABC
S AH BC==
.
1.8
Áp dụng định lý Pytago
2 2 2
2 cmBH AH AC BH+ = =
2
2 cm cm
2
CH HM = =
Áp dụng định lý Pytago
2 2 2
14
cm
2
AM AH HM AM= + =
Gi G là giao điểm AHBN
G là trng tâm tam giác ABC
M
H
C
B
A
G
N
M
H
C
B
A
HÌNH HC 9 CHƯƠNG I. HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG
HNT EDUCATION _ Vng kiến thc Nhy tư duy 19
Nên
13
cm
33
GH AH==
Áp dụng định lý Pytago
2 2 2
21 3 21
cm cm
3 2 2
BN GH BH BN BN BG= + = = =
1.9*
Tam giác ABC cân ti AAH là đường cao nên AH cũng là đường trung tuyến
3 cm
2
BC
HB HC = = =
Xét tam giác ABH
Áp dụng định lý Pytago
2 2 2
4 cmAB AH BH AH= + =
Dùng din tích tam giác ABC
11
. . 4,8 cm
22
AH BC BK AC BK= =
Xét tam giác ABK
Áp dng định lý Pytago
2 2 2
1,4 cmAB AK BK AK= + =
Xét tam giác ABM
Áp dng
2
. 17,9 cmAB AK AM AM= =
Din tích tam giác ABM
2
1
. 42,9 cm
2
ABM
S BK AM=
.
x
K
M
H
C
B
A
Gv. Lương Anh Nhật ĐT: 0968.373.054 HÌNH HC 9
20 EDUCATION _ Vng kiến thc Nhy tư duy
1.10
V
AJ AI
vi J thuc CD
Xét hai tam giác vuông ABIADJ
AB AD=
AIB AJD=
nên
ABI ADJ =
Suy ra
2 2 2 2 2
1 1 1 1 1
AI AK AJ AK AD
+ = + =
AD không đổi nên
22
11
AI AK
+
không đổi hay nó không
ph thuc vào v trí của điểm I.
1.11 Tương tự Ví d 7 a)
Bạn đọc t gii bng cách v thêm đường cao AK ca tam
giác ABC.
1.12
V tia Ax vuông góc vi AC và ct CD
ti E
Xét tam giác vuông ACE
Áp dng
222
1 1 1
AD AE AC
=+
Xét t giác ABDE, d thy ABDE
hình bình hành nên AE = BD.
Vy
2 2 2
1 1 1
AD BD AE
=+
.
1.13
Qua A v Ax vuông góc vi AK
cắt đường thng CD ti M
Ta
MAD BAI=
(cùng ph
DAI
) do đó
ADM ABI AM AI = =
Xét tam giác MAK vuông ti A
K
J
D
C
B
A
I
x
E
D
C
B
A
I
x
M
D
C
B
A
K
HÌNH HC 9 CHƯƠNG I. HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG
HNT EDUCATION _ Vng kiến thc Nhy tư duy 21
Áp dng
2 2 2
1 1 1
AD AM AK
=+
AB = AD AM = AI (cmt)
Vy
2 2 2
1 1 1
AB AI AK
=+
.
1.14
a) Xét tam giác ABD
Áp dng
22
..AB BH BD a BH BD= =
Tương tự, cũng có
2
.b HD BD=
Chia hai vế, ta có
2
2
HB a
HD
b
=
b) HK // DC (cùng vuông góc vi BC)
H qu định Ta-lét cho ta
..HK HB DC HB a HB
HK
DC HD BC BD
= = =
2 2 2 2 2
2 2 2
HB a HB HD a b BD a b
HD HB HB
b a a
+ + +
= = =
(dùng tính cht dãy t s bng nhau)
Suy ra
2
22
.BD a
HB
ab
=
+
Khi đó
2
3
22
22
.BD a
a
a
ab
HK
BD
ab
+
==
+
.
1.15
Gi G là trng tâm tam giác ABC
Khi đó
2
3
BG BN=
Tam giác ABC vuông ti A
G
N
M
C
B
A
I
H
D
C
B
A
K
Gv. Lương Anh Nhật ĐT: 0968.373.054 HÌNH HC 9
22 EDUCATION _ Vng kiến thc Nhy tư duy
Áp dng
2 2 2
26
.
32
a
AB BN BG a BN BN= = =
Áp dụng định lý Pytago, ta có
22
2 2 2 2 2
32
2 2 2
a a a
AN AB BN AN a AN+ = = = =
Áp dụng định lý Pytago, ta có
222
3BC AB AC BC a= + =
1.16
a) T giác AEHF có ba góc vuông nên nó là hình ch nht.
b) Xét tam giác AHB
2
.HA AE AB=
Xét tam giác AHC
2
.HA AF AC=
Vy
..AE AB AF AC=
c) Xét tam giác AHB vuông ti HHE là đường cao nên
2
.HE EA EB=
Xét tam giác AHC vuông ti HHF là đường cao nên
2
.HF FA FC=
Xét tam giác ABC vuông ti AAH là đường cao nên
2
.AH HB HC=
Ta có
2 2 2 2
..EF HE HF EF EA EB FA FC= + = +
T giác AEHF là hình ch nht nên
22
AH EF AH EF= =
Vy
. . .EA EB FA FC HB HC+=
.
d) Xét tam giác ABC vuông ti AAH là đường cao
Ta có
2 4 2 2
..AH BH CH AH BH CH= =
Xét các tam giác ABHACH vuông ti H lần lượt có HEHF đường cao
Ta có
2
.BH BE BA=
2
.CH CF CA=
Suy ra
4
. . . . . .AH BE BA CACF EB AB AC CF==
..AB AC AH BC=
do đó
43
. . . . .AH EB AH BC CF AH EB BC CF= =
.
H
F
E
C
B
A
HÌNH HC 9 CHƯƠNG I. HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG
HNT EDUCATION _ Vng kiến thc Nhy tư duy 23
e) Xét tam giác ABC vuông AAH là đường cao
Ta có
2
.AB BH BC=
2
.AC CH BC=
Suy ra
2 4 2
2 4 2
AB BH AB BH
CH
AC AC CH
= =
2
.BH EB AB=
2
.CH CF AC=
Do đó
43
43
.
.
AB EB AB AB EB
CF AC CF
AC AC
= =
.
f) Ta có
2
.BH EB AB=
2
.CH CF AC=
nên
4 2 2
.BH EB AB=
4 2 2
.CH CF AC=
Suy ra
4 2 2 2 2
4 2 2 2 2
. . . .
. . . .
BH EB AB EB BH BC EB BH
CH CF AC CF CH BC CF CF
= = =
Vy
32
32
BH EB
CH CF
=
.
Gv. Lương Anh Nhật ĐT: 0968.373.054 HÌNH HC 9
24 EDUCATION _ Vng kiến thc Nhy tư duy
BÀI 2: T S NG GIÁC CA MT GÓC NHN
2.1
Áp dng
22
21 sin 2 21
sin cos 1 cos tan ,cot
5 cos 2
21
+ = = = = =
.
2.2
Áp dng
22
1 sin 1
sin cos 1 sin tan ,cot 3
2 cos
3
+ = = = = =
.
2.3
Dùng
sin
tan 3
cos
==
22
1 3 1
sin cos 1 cos ,sin cot
22
3
+ = = = =
.
2.4
Dùng
cos
cot 1
sin
==
22
2
sin cos 1 cos sin tan 1
2
+ = = = =
.
2.5
Dùng
2
2 2 2
2
1
sin cos 1 sin 1 tan ,cot
1
xx
x
x
x
+ = = = =
.
2.6
a)
0 0 0 0
sin 25 ,cos15 ,sin 50 ,cos66
.
Ta có
00
cos15 sin75=
00
cos66 sin24=
0 0 0 0
sin24 sin25 sin50 sin75
Vy th t cn sp là
0 0 0 0
cos66 sin25 sin50 cos15
.
b)
0 0 0 0 0
cot 35 ,tan 48 ,cot 44 ,tan53 ,cot39
.
Ta có
00
tan48 cot42=
00
tan53 cot37=
0 0 0 0 0
cot 44 cot42 cot39 cot37 cot 35
Vy
0 0 0 0 0
cot44 tan48 cot39 tan53 cot35
.
2.7
a)
0
sin32
0
tan32
Dùng cách làm ca Ví d 4
00
tan32 sin32
b)
0
cos35
0
cot35
Dùng cách làm ca Ví d 4
00
cot 35 cos35
HÌNH HC 9 CHƯƠNG I. HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG
HNT EDUCATION _ Vng kiến thc Nhy tư duy 25
c)
0
sin25
0
cot55
Ta có
00
cot 55 tan35=
dùng Ví d 4 ta có
000
tan35 sin35 sin25
Vy
00
cot55 sin25
.
d)
0
cos54
0
tan42
Ta có
00
tan42 cot48=
dùng Ví d 4 ta có
000
cot48 cos48 cos54
Vy
00
tan42 cos54
.
2.8
Ta có
00
tan72 cot18=
00
sin54 cos36=
Dùng Ví d 4 ta có
00
cot 36 cos36
0 0 0
cot36 cot 21 cot18
Vy
0 0 0 0
sin54 cot36 cot21 tan72
.
2.9
2
2 2 2 2
2
2
sin
1
sin cos tan 1 3 1 8
cos
sin .cos
sin .cos tan 3 3
cos
a
a a a
a
P
aa
a a a
a
= = = = =
.
3
3 3 3
3
3 3 3 3
3
sin
1
sin cos 3 1 13
cos
14
sin cos sin 3 1
1
cos
a
aa
a
Q
a a a
a
−−
= = = =
++
+
.
2.10 Ta có
2 2 2 2 2 0
1 1 3 1
cos 2sin 1 sin 2sin 3sin sin 30
4 4 4 2
a a a a a a a = = = = =
.
Gv. Lương Anh Nhật ĐT: 0968.373.054 HÌNH HC 9
26 EDUCATION _ Vng kiến thc Nhy tư duy
BÀI 3: MT S H THC V CNH VÀ GÓC TRONG TAM GIÁC VUÔNG
3.1
Xét tam giác ABC vuông ti C, gi s
Aa=
.
Ta có
sin
BC
a
AB
=
,
cos
AC
a
AB
=
Nên
22
22
22
sin cos
BC AC
aa
AB AB
+ = +
Suy ra
22
22
2
sin cos 1
BC AC
aa
AB
+
+ = =
sin
tan
cos
BC
BC a
AB
a
AC
AC a
AB
= = =
Tương tự
cos
cot
sin
a
a
a
=
tan .cot 1aa=
.
3.2
a) Áp dụng định lý Pytago
222
89 cmBC AB AC BC= + =
00
8
sin 58 32
89
AC
B B C
BC
= =
.
b)
0
39F =
,
.cos 158,9 cmDE EF E EF=
,
123,5 cmDF
.
c)
0
1
sin 19 28'
3
AB
CC
BC
= =
.
d) V đưng cao AH suy ra
0
1 1 1
cos 80,4
2 6 6
BH
BH BC AB B B
AB
= = = =
.
3.3
Áp dng
2 2 0
2
sin cos 1 sin 45
2
+ = = =
.
3.4 Độ rng con sông
Ta có
0
0
tan30 50 3 m
tan30
HB HB
HA
HA
= = =
Quãng đường đã đi
22
100 mAB AH BH= + =
.
3.5 Ta có
0
00
900
sin40 1400,15 m
sin40 sin40
HB HB
AB
AB
= = =
.
a
C
B
A
HÌNH HC 9 CHƯƠNG I. HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG
HNT EDUCATION _ Vng kiến thc Nhy tư duy 27
3.6 V đưng cao AH ca tam giác ABC
Xét tam giác AHB
15 25
cos .cos cm cm
22
BH
ABH BH AB ABH CH BC BH
AB
= = = = =
Li có
0
15 3
sin .sin 60 cm
2
AH
ABH AH AB
AB
= = =
Như vậy
2 2 0 0
5 13 cm sin 56,1 73,9
AH
AC AH CH ACB ACB BAC
AC
= + = =
.
3.7
V đưng cao AH c tam giác ABC.
Ta có
0
.cos 25.cos70 8,6 cmBH AB B= =
00
.sin .sin70 25.sin70 23,5 cmAH AB B AB= = =
Li có
0
23,5
.sin 30,7 cm
sin50
sin
AH
AH AC C AC
C
= = =
0
.cos 30,7.cos50 19,7 cmCH AC C = =
Do đó
28,3 cmBC BH CH= +
.
3.8
V đưng cao AD cyra tm giác ABC
Áp dng
.sin 3 3 cmAD AB B AD= =
.cos 3 cmBD AB B BD= =
Xét tam giác ACD
.cot 3 3 cmCD AD C CD= =
Suy ra
( )
3 1 3 cmBC BD CD= + = +
Vy
( )
2
19
. 3 3 cm
22
ABC
S AD BC= = +
.
3.9
V đưng cao CD ca tam giác ABC
Đặt
CD x=
vi
0x
Xét tam giác ACD
3
.cot cm
3
x
AD CD A AD= =
.
Xét tam giác BCD
.cot cmBD CD B BD x= =
( )
3
12 6 3 3 cm
3
AB AD BD x x x = + = + = =
Vy
( )
2
1
. 36 3 3 cm
2
ABC
S ABCD= =
.
Gv. Lương Anh Nhật ĐT: 0968.373.054 HÌNH HC 9
28 EDUCATION _ Vng kiến thc Nhy tư duy
3.10
D thy ABHK là hình ch nht có hai cnh k bng nhau nên nó là hình vuông.
Suy ra
4 cmBK AH==
Xét tam giác BKC
Áp dng
.cos 6,22 cmBK BC KBC BC=
.tan 4,77 cmKC BK KBC=
Tương tự, xét tam giác AHD tính được
cot 1,46 cmDH AH ADH= =
Do đó
10,23 cmDC DH HK KC= + +
.
3.11
ABCD là hình bình hành
CA
= =
DC AB a==
Xét tam giác vuông BCD
.cos cosBC CD C a
==
V BH vuông góc CD
Áp dng
.sin cos .sinBH BC C a

==
Do đó
2
. sin .cos
ABCD
S DC BH a

==
.
K
H
D
C
B
A
α
H
D
C
B
A
HÌNH HC 9 CHƯƠNG I. HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG
HNT EDUCATION _ Vng kiến thc Nhy tư duy 29
3.12
V AD vuông góc BC
Xét tam giác ABD
.sinAD AB B=
Xét tam giác ACD
.sinAD AC C=
Do đó
.sin .sin
sin sin
AB AC
AB B AC C
CB
= =
Tương tự ta có
sin sin sin
AB BC CA
C A B
==
.
Như vậy
00
6
2
sin 45 sin 60
AB AC
AC c= =
.
Xét tam giác ABD
cos
2
c
BD AB B==
Xét tam giác ACD
3
.cos
2
c
CD AC C==
Như vậy
( )
31
2
c
BC BD CD
+
= + =
.
3.13*
V đưng phân giác AD ca góc A
Nên
BD BD
AC AB
=
CD BD CD BC
AC AB AC AB AC
+
= =
++
(tính cht
dãy t s bng nhau)
tan tan
2
A CD
ACD
AC
==
Vy
tan
2
A BC
AB AC
=
+
Xét tam giác ABC vuông C vi
0
30A =
Đặt BC = a
Ta có
.cot 3AC BC A a==
,
2
sin
BC
AB a
A
==
D
C
B
A
B
C
D
A
Gv. Lương Anh Nhật ĐT: 0968.373.054 HÌNH HC 9
30 EDUCATION _ Vng kiến thc Nhy tư duy
Dùng kết qu trên, ta có
00
tan15 tan 2 3 cot15 2 3
2
A BC
AB AC
= = = = +
+
La
( )
0
0 0 0
0
sin15
tan15 sin15 2 3 cos15
cos15
= =
Áp dng
2 0 2 0 0 0 0 0
6 2 6 2
sin 15 cos 15 1 cos15 sin15 tan15 .cos15
44
+−
+ = = = =
3.14*
V AD vuông góc BC
Xét tam giác ABD
.sinAD AB B=
Xét tam giác ACD
.sinAD AC C=
Do đó
.sin .sin
sin sin
AB AC
AB B AC C
CB
= =
. Tương tự ta có
sin sin sin
AB BC CA
C A B
==
.
Dùng gi thiết bài 3.12 (bạn đọc có th dùng gi thiết khác)
Ta có
( )
0
31
2 6 2 6 2
2
sin sin . sin75
2 4 4
c
BC
AC
AB c
+
++
= = = =
Dùng
2 0 2 0 0
62
sin 75 cos 75 1 cos75
4
+ = =
Suy ra
00
tan75 2 3,cot75 2 3= + =
.
3.15 Xét tam giác AEDABC
A
chung và
( )
cos
AE AD
A
AB AC
==
nên chúng đồng dng
Suy ra
cos .cos
ED AE
A DE BC A
BC AB
= = =
D
C
B
A
| 1/31

Preview text:

GV. LƯƠNG ANH NHẬT CHƯƠNG
HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG A B H K D I C
VỮNG KIẾN THỨC NHẠY TƯ DUY 1 GV. LƯƠNG ANH NHẬT
HÌNH HỌC 9 – CHƯƠNG I. HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG
CHƯƠNG I HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG
BÀI 1: MỘT SỐ HỆ THỨC VỀ CẠNH VÀ ĐƯỜNG CAO TRONG TAM GIÁC VUÔNG I. Đặt vấn đề
Cho tam giác ABC vuông ở AAH là đường cao. Chứng minh a) 2
AB = BH.BC , 2
AC = CH.CB . b) A .
B AC = AH.BC . c) 2
AH = BH.CH . 1 1 1 d) = + . 2 2 2 AH AB AC Giải A C B H
a) Xét hai tam giác vuông ABHCBAABH chung nên ABH CBA (g.g) AB BH Suy ra 2 =
AB = BH.BC BC AB Tương tự, cũng có 2
AC = CH.CB b) Vì HBAABC (cmt) AH AB nên =  A .
B AC = AH.BC AC BC
c) Xét hai tam giác vuông ABHCHAHAB = ACH (cùng phụ ABC ) Nên AHBCHA (g.g) AH BH Suy ra 2 =
AH = BH.CH CH AH 2 2 2 1 BC 1 BC AB + AC
d) Ta có AH.BC = A . B AC  =  = = 2 2 2 2 2 AH A . B AC AH AB .AC AB .AC 1 1 1 Vậy = + . 2 2 2 AH AB AC
HNT EDUCATION _ Vững kiến thức – Nhạy tư duy – 1
Gv. Lương Anh Nhật – ĐT: 0968.373.054 HÌNH HỌC 9
II. Một số hệ thức về cạnh và đường cao trong tam giác
Từ kết quả của phần trên, ta suy ra
Định lý 1: Trong một tam giác vuông, bình phương của cạnh góc vuông bằng tích của
cạnh huyền và hình chiếu của cạnh góc vuông đó trên cạnh huyền.
Định lý 2: Trong một tam giác vuông, tích hai cạnh góc vuông bằng cạnh huyền nhân với
đường cao tương ứng của cạnh huyền đó.
Định lý 3: Trong một tam giác vuông, bình phương đường cao ứng với cạnh huyền bằng
tích hình chiếu của hai cạnh góc vuông trên cạnh huyền.
Định lý 4: Trong một tam giác vuông, nghịch đảo bình phương đường cao bằng tổng
nghịch đảo bình phương của hai cạnh góc vuông.
Ta dùng các kết quả nêu trên như là một công thức và được phép sử dụng.
Ví dụ 1: Cho tam giác ABC vuông ở A có đường cao AH. Biết BH = 12, 5 cm, và CH = 72 cm. Tính AH, ABAC. Giải
Ta có BC = BH + CH = 12, 5 + 72 = 84, 5 Lại có 2
AH = BH.CH = 12, 5.72 = 900  AH = 30 cm 2
AB = BH.BC = 12, 5.84, 5 = 1056, 25  AB = 32, 5 cm 2
AC = CH.CB = 72.84, 5 = 6084  AC = 78 cm
Ví dụ 2: Cho tam giác ABC vuông tại A AH là đường cao. Biết AC = 40 cm , AH = 24 cm . Tính
AB, BC, BH CH. Giải A B Ta có 2 2 2 2
CH = AC AH = 40 − 24 = 32 cm 2 2 2 AC 40
AC = CH.CB CB = = = 50 cm CH 32 2 2 2 2
AB = BC AC = 50 − 40 = 30 cm 2 2 H 2 AB 30
AB = BH.BC BH = = = 18 cm BC 50 D C
Ví dụ 3: Cho hình chữ nhật ABCD, qua A kẻ đường thẳng vuông góc với BD tại H. Biết
AB = 20 cm , AH = 12 cm . Tính các cạnh còn lại và đường chéo của hình chữ nhật ABCD. Giải
2 – EDUCATION _ Vững kiến thức – Nhạy tư duy
HÌNH HỌC 9 – CHƯƠNG I. HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG Ta có 2 2 2 2
HB = AB AH = 20 − 12 = 14 cm 2 2 AB Áp dụng 2 20 200
AB = BH.BD BD = = = cm BH 14 7 200 12. AH.BD 120 A .
D AB = AH.BD 7  AD = = = cm AB 20 7
Ví dụ 4: Cho tam giác ABC vuông tại A, có đường cao AH. Biết AB = 15 cm , BH = 9 cm . Tính
diện tích tam giác ABC. Giải 2 2 AB Ta có 2 15
AB = BH.BC BC = =
= 25 cm  CH = BC BH = 25 − 9 = 16 cm BH 9 Khi đó 2 AH = B .
H CH = 9.16  AH = 9.16 = 12 cm 1 1
Diện tích tam giác ABC là 2 S
= AH.BC = 12.25 = 150 cm ABC 2 2
Ví dụ 5: Cho tam giác ABC vuông ở AAH là đường cao, phân giác AD. Biết BD = 15 cm ,
DC = 20 cm . Tính độ dài AD. Giải A C B H D
Ta có AD là đường phân giác của tam giác ABC AB BD 15 3 Suy ra = = = AC CD 20 4 3
Đặt AB = x AC = x với x  0 4
Lại có BC = BD + CD = 35 cm
Áp dụng định lý Pytago, ta có 2   2 2 2 2 3 2 25 2 2 2
AB + AC = BC x + x = 35 
x = 35  x = 784  x =   28  4  16
HNT EDUCATION _ Vững kiến thức – Nhạy tư duy – 3
Gv. Lương Anh Nhật – ĐT: 0968.373.054 HÌNH HỌC 9
AB = 28 cm và AC = 21 cm 2 2 AB Áp dụng 2 28 112
AB = BH.BC BH = = = cm BC 35 5 112 37
HD = BH BD = −15 = cm 5 5 A . B AC 28.21 84 Ta lại có A . H BC = A . B AC AH = = = cm BC 35 5 2 2     Khi đó 2 2 2 84 37
AD = AH + HD = + =     337 cm .  5   5 
Ví dụ 6: Cho tam giác ABC nhọn, hai đường cao BDCE cắt nhau tại H. Trên đoạn HB lấy điểm M sao cho 0
AMC = 90 và trên đoạn HC lấy N sao cho 0
ANB = 90 . Chứng minh a) A . D AC = A . E AB b) AM = AN Giải A D E H N M C B
a) Xét hai tam giác vuông ABDACEBAC chung nên ABD ACE AB AD Suy ra =  A . D AC = A . E AB AC AE
b) Xét tam giác vuông AMCMD là đường cao nên 2 MA = A . D AC
xét tam giác vuông ANBNE là đường cao nên 2 NA = A . E ABA . D AC = A . E AB Do đó 2 2
MA = NA AM = AN .
Ví dụ 7: Cho tam giác ABC cân tại A, hai đường cao AHBK. Chứng minh 1 1 1 a) = + b) 2 BC = 2C . K CA 2 2 2 BK BC 4AH
4 – EDUCATION _ Vững kiến thức – Nhạy tư duy
HÌNH HỌC 9 – CHƯƠNG I. HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG Giải A K I C B H
a) Vẽ HI vuông góc AC tại I
Suy ra HI là đường trung bình của tam giác BCK 1 Nên HI = BK 2
Xét tam giác AHC vuông tại H HI là đường cao 1 1 1 1 1 1 = +  = + 2 2 2 2 2 2 HI HC AH     AH BK BC      2   2  4 4 1 1 1 1 Suy ra = +  = + 2 2 2 2 2 2 BK BC AH BK BC 4AH
b) Xét tam giác AHC có 2 2   2 BC CK BC CK 2
CH = CI.CA  = .CA  = .CA BC =   2CK.CA  2  2 4 2 Bài tập
1.1 Cho tam giác ABC vuông ở AAH là đường cao. Biết AB = 13,6 cm , AC = 25, 5 cm . Tính AH, BHCH.
1.2 Cho tam giác ABC vuông ở AAH là đường cao. Biết AB = 15 cm , CH = 16 cm . Tính độ dài AC, BCAH.
1.3 Cho tam giác ABC vuông ở AAH là đường cao. Biết BC = 28,9 cm , AH = 12 cm . Tính độ dài ABAC.
HNT EDUCATION _ Vững kiến thức – Nhạy tư duy – 5
Gv. Lương Anh Nhật – ĐT: 0968.373.054 HÌNH HỌC 9
1.4 Cho tam giác ABC có đường cao AH, trung tuyến AMAB = 5 cm , AC = 12 cm và
BC = 13 cm . Tính độ dài AM AH. HB 9
1.5 Cho tam giác ABC vuông tại AAH là đường cao. Biết rằng =
AH = 48 cm . Tính HC 16
AB, ABBC. AB 3
1.6 Cho tam giác ABC vuông ở AAH là đường cao. Biết rằng =
BC = 125 cm . Tính AC 4 độ dài AH.
1.7 Cho tam giác ABC vuông tại A. Gọi M là trung điểm của BC. Biết tam giác ABM là tam giác
đều và có cạnh bằng 3 cm.
a) Tính độ dài ACAH.
b) Tính diện tích tam giác ABC.
1.8 Cho tam giác ABC cân tại AAB = 5 cm , đường cao AH = 3 cm . Gọi MN là trung
điểm của HCAC. Tính độ dài AMBN.
1.9* Cho tam giác ABC cân có AB = AC = 5 cm , BC = 6 cm , các đường cao AHBK. Vẽ tia Bx
vuông góc AB tại B. Gọi M là giao điểm của tia Bx và tia AC. Tính diện tích tam giác ABM (làm
tròn đến chữ số thập phân thứ nhất).
1.10 Cho hình vuông ABCD. Một điểm bất kỳ trên cạnh BC. Đường thẳng AI cắt DC tại K. Chứng 1 1 minh +
không phụ thuộc vào vị trí của điểm I trên cạnh BC (I không tùng với BC). 2 2 AI AK
1.11 Cho tam giác ABC vuông ở AI là trung điểm AB. Kẻ IH vuông góc với BC tại H. Chứng 1 1 1 minh = + . 2 2 2 4IH AB AC
1.12 Cho hình thang ABCD vuông tại AD, đường chéo ACBD vuông góc nhau. Chứng 1 1 1 minh = + . 2 2 2 AD AC BD
1.13 Hình vuông ABCDI thuộc cạnh BC (I khác BC). Gọi K là giao điểm của hai đường 1 1 1
thẳng AIDC. Chứng minh = + . 2 2 2 AB AI AK
1.14* Cho hình chữ nhật ABCDAB = a, AD = b. Gọi H là hình chiếu của A trên BDK, I lần
lượt là hình chiếu của H trên BCCD. Chứng minh 2 HB a 3 a a) = b) HK = 2 HD b 2 2 a + b
6 – EDUCATION _ Vững kiến thức – Nhạy tư duy
HÌNH HỌC 9 – CHƯƠNG I. HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG
1.15 Cho tam giác ABC vuông tại AAB = a . Các đường trung tuyến AMBN vuông góc
nhau. Tính ACBC theo a.
1.16 Cho tam giác ABC vuông ở AAH là đường cao. Vẽ HE AB, HF AC . Chứng minh
a) AEHF là hình chữ nhật. d) 3 AH = E . B B . C CF 3 AB BE b) A . E AB = A . D AC e) = 3 AC CF 3 2 BH BE c) E . A EB + F . A FC = H . B HC f) = 3 2 CH CF
HNT EDUCATION _ Vững kiến thức – Nhạy tư duy – 7
Gv. Lương Anh Nhật – ĐT: 0968.373.054 HÌNH HỌC 9
BÀI 2: TỶ SỐ LƯỢNG GIÁC CỦA MỘT GÓC NHỌN
I. Khái niệm tỷ số lượng giác của một góc nhọn
_ Cho góc xOy =  . Từ điểm A trên Ox (A khác O) vẽ AB Oy tại B. x E C A α y O B D F
Bên cạnh đó, ta lấy thêm các điểm CE trên Ox rồi lần lượt vẽ CD Oy tại DEF Oy tại F. AB CD EF OB OD OF AB CD EF OB OD OF Ta thấy các tỷ số = = , = = , = = và = = OA OC OE OA OC OE OB OD OF AB CD EF
Việc ta lấy thêm các điểm CE cũng giống như việc tịnh tiến hay còn gọi là thay đổi vị trí của A trên Ox AB OB AB OB
Như vậy, các tỷ sô ban đầu là , , và
không phụ thuộc vào vị trí của A trên Ox OA OA OB AB
mà chỉ phụ thuộc vào độ lớn của xOy . Ta gọi AB _ Tỷ số
là sin của góc  và ký hiệu là sin . OA OB _ Tỷ số
là côsin của góc  và ký hiệu là cos . OA AB _ Tỷ số
là tang của góc  và ký hiệu là tan . OB OB _ Tỷ số
là côtang của góc  và ký hiệu là cot . AB
Các tỷ số trên gọi chung là tỷ số lượng giác của góc  và các tỷ số này luôn dương. Hơn nữa, ta cũng có sin  1 và cos  1
8 – EDUCATION _ Vững kiến thức – Nhạy tư duy
HÌNH HỌC 9 – CHƯƠNG I. HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG
II. Tỷ số lượng giác của hai góc phụ nhau
_ Định lý: Nếu hai góc phụ nhau thì sin góc này bằng côsin góc kia và tang góc này bằng côtang góc kia. Ví dụ 1: Cho 0  = 60 và 0
 = 30 . Khi đó sin = cos và tan = cot  .
III. Một số hệ thức cơ bản
Cho  là góc nhọn, ta có các hệ thức sau sin cos a) 2 2 sin  + cos  = 1 b) tan = và cot = c) tan.cot = 1 cos sin 1
Ví dụ 2: Cho  là góc nhọn và sin = . Tính các giá trị lượng giác còn lại của  . 3 Giải 2 2 2 2 1 2 2 sin  cos  1 cos 1 sin    + =  = − = 1− =    3  3 1 sin 1 1 3  tan = =  cot = = 2 2 cos 2 2 2 2 tan 3
IV. Bảng giá trị lượng giác của một số góc đặc biệt  0 30 0 45 0 60 Tỷ số lượng giác 2 3 sin 1 2 2 2 2 1 cos 3 2 2 2 tan 1 1 3 3 1 cot 3 1 3
Bài toán so sánh các giá trị lượng giác
Cho hai góc nhọn ab, ta có
a b  sin a  sinb và tan a  tanb
a b  cos a  cosb và cot a  cot b
Ví dụ 3: Sắp xếp các tỷ số dưới đây theo tỷ lệ tăng dần.
HNT EDUCATION _ Vững kiến thức – Nhạy tư duy – 9
Gv. Lương Anh Nhật – ĐT: 0968.373.054 HÌNH HỌC 9 a) 0 sin 40 , 0 cos 28 , 0 sin 68 , 0 cos 88 . b) 0 tan 65 , 0 cot 42 , 0 tan76 , 0 cot 27 . Giải a) Ta có 0 0 0 0
sin 40 = cos 50 ,sin 68 = cos 22 khi đó 0 0 0 0
cos 88  cos 50  cos 28  cos 22 Hay 0 0 0 0
cos 88  sin 40  cos 28  sin 68 . b) Ta có 0 0 0 0
tan 65 = cot 25 , tan 76 = cot 14 khi đó 0 0 0 0
cot 42  cot 27  cot 25  cot14 Hay 0 0 0 0
cot 42  cot 27  tan 65  tan76 .
Ví dụ 4: Hãy so sánh sin và tan ; cos và cot với  là góc nhọn. Giải • sin và tan sin Ta có tan  sin 
 sin  sin  sin.cos  1  cos (đúng) cos • cos và cot cos
Ta có cos  cot  cos 
 sin.cos  cos  sin  1 (đúng) sin
Ví dụ 5: Tính giá trị các biểu thức sau a) 2 0 2 0 2 0 2 0
A = sin 10 + sin 20 + ... + sin 70 + sin 80 . 0 3sin 54 b) 2 0 2 0 0 0
B = sin 14 + sin 76 + tan 2 .tan 88 − . 0 cos 36 Giải a) Ta có 2 0 2 0 2 0 2 0
A = sin 10 + sin 20 + ... + sin 70 + sin 80 = ( 2 0 2 0 + )+( 2 0 2 0 + )+( 2 0 2 0 + )+( 2 0 2 0 sin 10 sin 80 sin 20 sin 70 sin 30 sin 60 sin 40 + sin 50 ) = ( 2 0 2 0 + )+( 2 0 2 0 + )+( 2 0 2 0 + )+( 2 0 2 0 sin 10 cos 10 sin 20 cos 20 sin 30 cos 30 sin 40 + cos 40 ) = 1+1+1+1 = 4 0 3sin 54 b) Ta có 2 0 2 0 0 0
B = sin 14 + sin 76 + tan 2 .tan 88 − 0 cos 36 0 2 0 2 0 0 0 3sin 54
= sin 14 + cos 14 + tan 2 .cot 2 − = 1+1− 3 = 1 − 0 sin 54 cos a + sin a
Ví dụ 6: Cho tan a = 3 . Tính P = . cos a − sin a Giải
10 – EDUCATION _ Vững kiến thức – Nhạy tư duy
HÌNH HỌC 9 – CHƯƠNG I. HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG cos a sin a + cos a + sin a 1+ tan a 1 + 3 cos a cos a P = = = = = 2 − . cos a − sin a cos a sin a 1− tan a 1 − 3 − cos a cos a Bài tập
Không dùng bảng giá trị lượng giác của một số góc đặc biệt cho các câu từ 2.1 đến 2.9 2
2.1 Cho  là góc nhọn và sin = . Tính các giá trị lượng giác còn lại của  . 5 3
2.2 Cho  là góc nhọn và cos =
. Tính các giá trị lượng giác còn lại của  . 2
2.3 Cho  là góc nhọn và tan = 3 . Tính các giá trị lượng giác còn lại của  .
2.4 Cho  là góc nhọn và cot = 1. Tính các giá trị lượng giác còn lại của  .
2.5 Cho  là góc nhọn và cos = x . Tính các giá trị lượng giác còn lại của  .
2.6 Không dùng máy tính hãy sắp xếp các giá trị lượng giác sau theo thứ tự tăng dần a) 0 0 0 0
sin 25 ,cos15 ,sin 50 ,cos 66 . b) 0 0 0 0 0
cot 35 , tan 48 ,cot 44 , tan 53 ,cot 39 .
2.7 Không dùng máy tính hãy so sánh các giá trị lượng giác sau a) 0 sin 32 và 0 tan 32 b) 0 cos 35 và 0 cot 35 c) 0 sin 25 và 0 cot 55 d) 0 cos 54 và 0 tan 42
2.8 Không dùng máy tính hãy sắp xếp các tỷ số lượng giác sau theo thứ tự giảm dần 0 0 0 0
cot 36 , tan 72 ,cot 21 ,sin 54 2 2 sin a − cos a 3 3 sin a − cos a
2.9 Cho tan a = 3 . Tính P = và Q = . sin . a cos a 3 3 sin a + cos a
2.10 Cho góc a nhọn. Biết 2 2 1
cos a − 2 sin a = . Tìm giá trị góc a. 4
HNT EDUCATION _ Vững kiến thức – Nhạy tư duy – 11
Gv. Lương Anh Nhật – ĐT: 0968.373.054 HÌNH HỌC 9
BÀI 3: MỘT SỐ HỆ THỨC VỀ CẠNH VÀ GÓC TRONG TAM GIÁC VUÔNG I. Các hệ thức
_ Cho tam giác ABC vuông ở C, ta có các hệ thức lượng giác của góc A như sau BC B sin A = AB AC cos A = AB BC tan A = AC AC cot A = BC C A Định lý
• Trong một tam giác vuông mỗi cạnh góc vuông bằng cạnh huyền nhân với sin góc đối hoặc côsin góc kề.
• Trong một tam giác vuông thì cạnh góc vuông này bằng cạnh góc vuông kia nhân với tan
góc đối hoặc côtang góc kề.
Cho tam giác ABC vuông ở C với BC = a , CA = b AB = c khi đó B a = . c sin A = . c cos B c b = . c sin B = . c cos A a a = . b tan A = . b cot A b = . a tan B = . a cot B C A b
II. Giải tam giác vuông
_ Giải tam giác vuông là tìm tất cả các cạnh và các góc của tam giác vuông đó khi biết trước hai
cạnh hoặc một cạnh và một góc nhọn của nó.
Ví dụ 1: Giải tam giác ABC vuông ở C biết AC = 4 cm và BC = 3 cm . Giải Ta có 2 2 2 2 2
AB = AC + BC = 4 + 3 = 25  AB = 5 cm BC 3 0 0 sin A =
=  BAC  37  ABC = 53 . AC 4
12 – EDUCATION _ Vững kiến thức – Nhạy tư duy
HÌNH HỌC 9 – CHƯƠNG I. HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG
Ví dụ 2: Cho tam giác ABC vuông ở C biết AB = 13 cm và 0 A = 23 . Giải Ta có 0 0 0
A = 23  B = 90 − A = 67 0 2 2 2 2 AC = A .
B cos A = 13.cos 23  12cm BC = AB AC = 13 − 12 = 5 cm .
Ví dụ 3: Giải tam giác ABC vuông ở C biết BC = 20 cm và 0 A = 43 . Giải Ta có 0 0 0
A = 43  B = 90 − A = 47 0 BC 20 AC = B .
C cot A = 20.cot 43  21 cm, AB = =  29 cm . 0 sin A sin 43
Ví dụ 4: Cho tam giác ABC có 0 A = 75 , 0
B = 45 và AB = 6 cm . Tính diện tích tam giác ABC. Giải Ta có 0 0 0 0 0 0
A + B +C = 180  C = 180 − A B = 180 −75 − 45 = 60 Vẽ AD BC
Xét tam giác vuông ABD ta có 0 2
AD = AB = sin B = 6.sin 45 = 6. = 3 2 cm 2 0 2
BC = AB cos B = 6.cos 45 = 6. = 3 2 cm 2
Xét tam giác vuông ACD ta có 0 3 CD = . AD cot C = . AD cot 60 = 3 2. = 6 cm 3
Do đó BC = BD + CD = 3 2 + 6 cm 1 1
Vậy diện tích tam giác ABC S = A . D BC = .3 2. + = + . ABC (3 2 6) 3 3( 3 ) 2 1 cm 2 2
Ví dụ 5: Cho tam giác ABC cân tại A, đường cao BK = h A
ABC =  . Tính các cạnh của của tam giác theo h và  . Giải
Tam giác ABC cân nên ACB = ABC =  K BK h Ta có BK = B .
C sin  BC = = sin sin
Vẽ đường cao AH của tam giác ABC suy ra H là trung điểm C B H BC h
BC nên BH = CH = = 2 2 sin
HNT EDUCATION _ Vững kiến thức – Nhạy tư duy – 13
Gv. Lương Anh Nhật – ĐT: 0968.373.054 HÌNH HỌC 9 CH h
Trong tam giác AHC ta có CH = A .
C cos  AC = = cos 2 sin cos h
Do đó AB = AC = . 2sin cos
Ví dụ 6: Cho hình thang cân ABCDAB//CD, biết AB = 5 cm , CD = 13 cm và BD vuông góc với BC.
a) Tính độ dài đường cao BH của hình thang.
b) Tính diện tích hình thang.
c) Tính các góc của hình thang. Giải
a) Kẻ AK vuông CD tại K, ta có AKD = B
HC suy ra DK = CH
Lại có ABHK là hình bình hành có một góc vuông nên ABHK là hình chữ nhật DC HK − Suy ra HK = AB = 13 5
5 cm  DK = CH = = = 4 cm 2 2
Như vậy DH = DK + HK = 4 + 5 = 9 cm Xét tam giác DBC có 2
BH = DH.CH = 9.4 = 36  BH = 6 cm . 1 1 b) Ta có S = AB + CD BH = + = . ABCD ( ). (5 13) 2 .6 54 cm 2 2 BH 6 3
c) Xét tam giác BHC có 0 tanC = = =  C  56 19' CH 4 2 Suy ra 0 D = 56 19' và 0 0 0
DAB = CBA = 180 − 56 19' = 123 41' . Bài tập sin a cos a
3.1 Với góc a nhọn. Chứng minh 2 2
sin a + cos a = 1, tan a = , cot a = và tan . a cot a = 1 . cos a sin a 3.2
a) Giải tam giác ABC vuông tại A biết AB = 5 cm và AC = 8 cm .
b) Giải tam giác DEF vuông tại D biết DE = 100 cm và 0 E = 51 .
c) Cho tam giác ABC vuông tại ABC = 3AB . Tính giá trị C .
d) Cho tam giác ABC cân tại AAB = 3BC . Tính giá trị B .
3.3 Tính góc nhọn  biết rằng sin = cos .
14 – EDUCATION _ Vững kiến thức – Nhạy tư duy
HÌNH HỌC 9 – CHƯƠNG I. HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG
3.4 Một chiếc đò ở điểm A muốn băng ngang qua sông theo đường AH nhưng bị nước cuốn đến
điểm B cách H một đoạn bằng 50m. Tìm độ rộng của con sông và quãng đường đò đã đi với dữ
kiện được thêm ở hình dưới đây. H B 300 A
3.5 Một chiếc máy bay đang bay ở độ cao 900 m. Một người quan sát nhìn chiếc máy bay đó dưới góc 0
 = 40 (như hình bên dưới). Tính khoảng cách từ người quan sát đến máy bay. B 400 H A
3.6 Cho tam giác ABC có 0
B = 60 , AB = 15 cm , BC = 20 cm . Tính độ dài các góc và các cạnh còn
lại của tam giác ABC.
3.7 Cho tam giác ABCAH là đường cao. Biết AB = 25 cm , 0 B = 70 và 0
C = 50 . Tính độ dài AHBC.
3.8 Cho tam giác ABC có 0 A = 75 , 0
B = 60 và AB = 6 cm . Tính diện tích tam giác ABC.
3.9 Cho tam giác ABC có 0 A = 60 , 0
B = 45 và AB = 12 cm . Tính diện tích tam giác ABC.
3.10 Cho hình thang ABCD (AB//CD). Biết AB = 4 cm , AH = 4 cm và 0
D = 70 . Vẽ hai đường cao
AHBK. Biết rằng 0
KBC = 50 . Tính BCDC.
3.11 Cho hình bình hành ABCDBD vuông góc với BC. Biết AB = a A =  . Tính diện tích
ABCD theo a và  .
HNT EDUCATION _ Vững kiến thức – Nhạy tư duy – 15
Gv. Lương Anh Nhật – ĐT: 0968.373.054 HÌNH HỌC 9
3.12 Cho tam giác nhọn ABC có 0 A = 75 , 0
B = 60 , AB = c . Tính độ dài AC, BC theo c. A BC
3.13* Cho tam giác ABC vuông ở C. Chứng minh tan = . 2 AB + AC
Áp dụng kết quả trên tính giá trị lượng giác của góc 0 15 . AB BC CA
3.14* Cho tam giác ABC nhọn. Chứng minh = = . sinC sin A sin B
Áp dụng kết quả trên tính giá trị lượng giác của góc 0 75 .
3.15 Cho tam giác nhọn ABC có hai đường cao BECD. Chứng minh DE = BC.cos A .
16 – EDUCATION _ Vững kiến thức – Nhạy tư duy
HÌNH HỌC 9 – CHƯƠNG I. HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG
HƯỚNG DẪN MỘT SỐ BÀI TẬP CHƯƠNG I
BÀI 1: MỘT SỐ HỆ THỨC VỀ CẠNH VÀ ĐƯỜNG CAO TỎNG TAM GIÁC VUÔNG 1.1
Dùng Pytago tìm được BC = 28,9 cm Áp dụng A .
B AC = AH.BC AH = 12 cm Áp dụng 2
AB = BH.BC BH = 6, 4 cm và CH = 22, 5 cm . 1.2 Đặt 2 2
BH = x BC = x + 16  BH.BC = AB x + 16x + 64 = 289  x = 9 và tính được
AH = 12 cm , BC = 25 cm và CA = 20 cm . 1.3 Cách 1:
Đặt BH = x CH = BC x = 28,9 − x
BH CH = AH  (x − )2 2 . 14, 45
= 64,8025  x = 22,5 hay x = 6,4
Như vậy có hai trường hợp và kết quả là AB = 25, 5 cm , AC = 13,6 cm và ngược lại. Cách 2: Xét 2 2 2
BC = AB + AC A .
B AC = AH.BC
AB + AC + 2A .BAC = (AB+ AC)2 2 2
AB + AC = 39,1
AB + AC = 39,1 Ta dùng    hoặc 
AB + AC AB AC = − =  (ABAC)2 2 2 AB AC =  11,9 2 . AC AB 11,9
Kết quả thu được như Cách 1. 1.4 Kiểm tra được 2 2 2
BC = AB + AC A
BC vuông tại A 1 13 Suy ra AM = BC = cm 2 2 60
Áp dụng AH.BC = A . B AC AH = cm 13 1.5 9
Đặt HB = x HC =
x , với x  0 16 Áp dụng 2 2 9 AH = H . B HC  48 = . x
x x = 64  BH = 64 cm và CH = 36 cm . 16
Suy ra BC = BH + CH = 100 cm Áp dụng 2 2
AB = BH.BC AB = 64.100 = 6400  AB = 80 cm
HNT EDUCATION _ Vững kiến thức – Nhạy tư duy – 17
Gv. Lương Anh Nhật – ĐT: 0968.373.054 HÌNH HỌC 9
Áp dụng định lý Pytago suy ra AC = 60 cm . 1.6 3
Đặt AB = x AC = x , với x  0 4 2  3 
Áp dụng định lý Pytago có 2 2 2 2 2 2
BC = AB + AC  125 = x + x
x = 10000  x =   100  4 
Suy ra AB = 100 cm và AC = 75 cm A . B AC
Áp dụng AH.BC = A . B AC AH =  AH = 60 cm . BC 1.7 A C B H M BC A . B AC 3 a) Ta có AM =  BC = 2 3 cm
AH.BC = A . B AC AH = = cm 2 BC 2 Áp dụng định lý Pytago 1 3 3 b) 2 S = AH.BC = cm . ABC 2 2 2 2 2
BC = AB + AC AC = 3 cm Áp dụng 1.8 Áp dụng định lý Pytago A 2 2 2
BH + AH = AC BH = 2 cm 2
CH = 2 cm  HM = cm 2 N Áp dụng định lý Pytago G 2 2 2 14
AM = AH + HM AM = cm 2
Gọi G là giao điểm AHBN C B H M
G là trọng tâm tam giác ABC
18 – EDUCATION _ Vững kiến thức – Nhạy tư duy
HÌNH HỌC 9 – CHƯƠNG I. HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG 1 3 Nên GH = AH = cm 3 3 Áp dụng định lý Pytago 2 2 2 21 3 21
BN = GH + BH BN = cm  BN = BG = cm 3 2 2 1.9* A K B C H M x
Tam giác ABC cân tại AAH là đường cao nên AH cũng là đường trung tuyến BCHB = HC = = 3 cm 2 Xét tam giác ABH Áp dụng định lý Pytago 2 2 2
AB = AH + BH AH = 4 cm
Dùng diện tích tam giác ABC có 1 1
AH.BC = B .
K AC BK = 4,8 cm 2 2 Xét tam giác ABK Áp dụng định lý Pytago 2 2 2
AB = AK + BK AK = 1, 4 cm Xét tam giác ABM Áp dụng 2
AB = AK.AM AM = 17,9 cm 1
Diện tích tam giác ABM là 2 S = B . K AM  42,9 cm . ABM 2
HNT EDUCATION _ Vững kiến thức – Nhạy tư duy – 19
Gv. Lương Anh Nhật – ĐT: 0968.373.054 HÌNH HỌC 9 1.10 J
Vẽ AJ AI với J thuộc CD
Xét hai tam giác vuông ABIADJA D
AB = AD AIB = AJD nên ABI = ADJ 1 1 1 1 1 Suy ra + = + = 2 2 2 2 2 AI AK AJ AK AD 1 1
AD không đổi nên + không đổi hay nó không 2 2 AI AK
phụ thuộc vào vị trí của điểm I. B C
1.11 Tương tự Ví dụ 7 a) I
Bạn đọc tự giải bằng cách vẽ thêm đường cao AK của tam giác ABC. 1.12 K A B
Vẽ tia Ax vuông góc với AC và cắt CD tại E
Xét tam giác vuông ACE 1 1 1 Áp dụng = + 2 2 2 AD AE AC
Xét tứ giác ABDE, dễ thấy ABDE E C D
hình bình hành nên AE = BD. x 1 1 1 Vậy = + . 2 2 2 AD BD AE 1.13 A B
Qua A vẽ Ax vuông góc với AK
cắt đường thẳng CD tại M
Ta có MAD = BAI (cùng phụ I DAI ) do đó ADM = A
BI AM = AI M K
Xét tam giác MAK vuông tại A D C x
20 – EDUCATION _ Vững kiến thức – Nhạy tư duy
HÌNH HỌC 9 – CHƯƠNG I. HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG 1 1 1 Áp dụng = +
AB = AD AM = AI (cmt) 2 2 2 AD AM AK 1 1 1 Vậy = + . 2 2 2 AB AI AK 1.14 A B a) Xét tam giác ABD Áp dụng 2 2
AB = BH.BD a = BH.BD Tương tự, cũng có 2 b = H . D BD 2 HB a Chia hai vế, ta có = H 2 HD b K
b) Vì HK // DC (cùng vuông góc với BC) D I C Hệ quả định lý Ta-lét cho ta HK HB D . C HB . a HB =  HK = = DC HD BC BD 2 2 2 2 2 HB a HB + HD a + b BD a + b Mà =  =  =
(dùng tính chất dãy tỷ số bằng nhau) 2 2 2 HD b HB a HB a 2 B . D a Suy ra HB = 2 2 a + b 2 . BD a a 3 2 2 + a Khi đó a b HK = = . 2 2 BD a + b 1.15 A N G C B M
Gọi G là trọng tâm tam giác ABC 2 Khi đó BG = BN 3
Tam giác ABC vuông tại A
HNT EDUCATION _ Vững kiến thức – Nhạy tư duy – 21
Gv. Lương Anh Nhật – ĐT: 0968.373.054 HÌNH HỌC 9 2 a 6 Áp dụng 2 2 2
AB = BN.BG a = BN BN = 3 2 2 2 3a a a 2
Áp dụng định lý Pytago, ta có 2 2 2 2 2
AN + AB = BN AN = − a =  AN = 2 2 2
Áp dụng định lý Pytago, ta có 2 2 2
BC = AB + AC BC = a 3 1.16
a) Tứ giác AEHF có ba góc vuông nên nó là hình chữ nhật.
b) Xét tam giác AHB có 2 HA = A . E AB Xét tam giác AHC có 2
HA = AF.AC Vậy A .
E AB = AF.AC
c) Xét tam giác AHB vuông tại HHE là đường cao nên 2 HE = E . A EB A F E C B H
Xét tam giác AHC vuông tại HHF là đường cao nên 2 HF = . FA FC
Xét tam giác ABC vuông tại AAH là đường cao nên 2 AH = H . B HC Ta có 2 2 2 2
EF = HE + HF EF = E . A EB + F . A FC
Tứ giác AEHF là hình chữ nhật nên 2 2
AH = EF AH = EF Vậy E . A EB + F . A FC = H . B HC .
d) Xét tam giác ABC vuông tại AAH là đường cao Ta có 2 4 2 2
AH = BH.CH AH = BH .CH
Xét các tam giác ABHACH vuông tại H lần lượt có HEHF là đường cao Ta có 2 BH = B . E BA và 2
CH = CF.CA Suy ra 4 AH = B . E B . A C . A CF = E . B A . B A . C CFA .
B AC = AH.BC do đó 4 3 AH = E . B AH.B .
C CF AH = E . B B . C CF .
22 – EDUCATION _ Vững kiến thức – Nhạy tư duy
HÌNH HỌC 9 – CHƯƠNG I. HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG
e) Xét tam giác ABC vuông ở AAH là đường cao Ta có 2
AB = BH.BC và 2
AC = CH.BC 2 4 2 AB BH AB BH Suy ra =  = 2 4 2 AC CH AC CH Mà 2 BH = E . B AB và 2
CH = CF.AC 4 3 AB E . B AB AB EB Do đó =  = . 4 3 AC CF.AC AC CF f) Ta có 2 BH = E . B AB và 2
CH = CF.AC nên 4 2 2
BH = EB .AB và 4 2 2
CH = CF .AC 4 2 2 2 2 BH EB .AB EB .BH.BC EB .BH Suy ra = = = 4 2 2 2 2 CH CF .AC CF .CH.BC CF .CF 3 2 BH EB Vậy = . 3 2 CH CF
HNT EDUCATION _ Vững kiến thức – Nhạy tư duy – 23
Gv. Lương Anh Nhật – ĐT: 0968.373.054 HÌNH HỌC 9
BÀI 2: TỶ SỐ LƯỢNG GIÁC CỦA MỘT GÓC NHỌN 2.1  Áp dụng 2 2 21 sin 2 21
sin  + cos  = 1  cos =  tan = = ,cot = . 5 cos 21 2 2.2  Áp dụng 2 2 1 sin 1
sin  + cos  = 1  sin =  tan = = ,cot = 3 . 2 cos 3 2.3 sin Dùng tan = = 3 và 2 2 1 3 1
sin  + cos  = 1  cos = ,sin =  cot = . cos 2 2 3 2.4 cos Dùng cot = = 1 và 2 2 2
sin  + cos  = 1  cos = sin =  tan = 1. sin 2 2.5 2 1− x x Dùng 2 2 2
sin  + cos  = 1  sin = 1− x  tan = ,cot = . 2 x 1− x 2.6 a) 0 0 0 0
sin 25 ,cos15 ,sin 50 ,cos 66 . Ta có 0 0 cos15 = sin 75 và 0 0 cos 66 = sin 24 Mà 0 0 0 0
sin 24  sin 25  sin 50  sin75
Vậy thứ tự cần sắp là 0 0 0 0
cos 66  sin 25  sin 50  cos15 . b) 0 0 0 0 0
cot 35 , tan 48 ,cot 44 , tan 53 ,cot 39 . Ta có 0 0 tan 48 = cot 42 và 0 0 tan 53 = cot 37 Mà 0 0 0 0 0
cot 44  cot 42  cot 39  cot 37  cot 35 Vậy 0 0 0 0 0
cot 44  tan 48  cot 39  tan 53  cot 35 . 2.7 a) 0 sin 32 và 0 tan 32
Dùng cách làm của Ví dụ 4 có 0 0 tan 32  sin 32 b) 0 cos 35 và 0 cot 35
Dùng cách làm của Ví dụ 4 có 0 0 cot 35  cos 35
24 – EDUCATION _ Vững kiến thức – Nhạy tư duy
HÌNH HỌC 9 – CHƯƠNG I. HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG c) 0 sin 25 và 0 cot 55 Ta có 0 0
cot 55 = tan 35 dùng Ví dụ 4 ta có 0 0 0 tan 35  sin 35  sin 25 Vậy 0 0 cot 55  sin 25 . d) 0 cos 54 và 0 tan 42 Ta có 0 0
tan 42 = cot 48 dùng Ví dụ 4 ta có 0 0 0 cot 48  cos 48  cos 54 Vậy 0 0 tan 42  cos 54 . 2.8 Ta có 0 0 tan72 = cot18 và 0 0 sin 54 = cos 36
Dùng Ví dụ 4 ta có 0 0 cot 36  cos 36 Mà 0 0 0 cot 36  cot 21  cot 18 Vậy 0 0 0 0
sin 54  cot 36  cot 21  tan72 . 2.9 2 sin a − 2 2 1 2 2 2 sin a − cos a tan a − 1 3 − 1 8 cos a P = = = = = . sin . a cos a sin . a cos a tan a 3 3 2 cos a 3 sin a − 3 3 1 3 3 sin a − cos a 3 − 1 13 cos a Q = = = = . 3 3 3 3 sin a + cos a sin a 3 + 1 14 + 1 3 cos a 1 1 3 1 2.10 Ta có 2 2 2 2 2 0
cos a − 2sin a =
 1−sin a − 2sin a =  3sin a =  sin a =  a = 30 . 4 4 4 2
HNT EDUCATION _ Vững kiến thức – Nhạy tư duy – 25
Gv. Lương Anh Nhật – ĐT: 0968.373.054 HÌNH HỌC 9
BÀI 3: MỘT SỐ HỆ THỨC VỀ CẠNH VÀ GÓC TRONG TAM GIÁC VUÔNG 3.1
Xét tam giác ABC vuông tại C, giả sử A = a . BC AC B Ta có sin a = , cos a = AB AB 2 2 BC AC Nên 2 2 sin a + cos a = + 2 2 AB AB 2 2 BC + AC Suy ra 2 2 sin a + cos a = = 1 2 AB BC BC sin a tan AB a = = = AC AC cos a AB a C A cos a Tương tự cot a = và tan . a cot a = 1 . sin a 3.2
a) Áp dụng định lý Pytago 2 2 2
BC = AB + AC BC = 89 cm AC 8 0 0 sin B = =
B  58  C  32 . BC 89 b) 0
F = 39 , DE = EF.cos E EF  158,9 cm , DF  123, 5 cm . AB 1 c) 0 sinC = =  C  19 28' . BC 3 1 1 BH 1
d) Vẽ đường cao AH suy ra 0 BH = BC = AB  cos B = =  B  80,4 . 2 6 AB 6 3.3 2 Áp dụng 2 2 0
sin  + cos  = 1  sin =   = 45 . 2
3.4 Độ rộng con sông HB HB Ta có 0 tan 30 =  HA = = 50 3 m 0 HA tan 30 Quãng đường đã đi 2 2
AB = AH + BH = 100 m . HB HB 900 3.5 Ta có 0 sin 40 =  AB = =  1400,15 m . 0 0 AB sin 40 sin 40
26 – EDUCATION _ Vững kiến thức – Nhạy tư duy
HÌNH HỌC 9 – CHƯƠNG I. HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG
3.6 Vẽ đường cao AH của tam giác ABC BH 15 25
Xét tam giác AHB có cos ABH =  BH = A . B cos ABH =
cm  CH = BC BH = cm AB 2 2 AH Lại có 0 15 3 sin ABH =  AH = . AB sin 60 = cm AB 2 AH Như vậy 2 2 0 0
AC = AH + CH = 5 13 cm  sinACB =
ACB  56,1  BAC  73,9 . AC 3.7
Vẽ đường cao AH củ tam giác ABC. Ta có 0 BH = A .
B cos B = 25.cos70  8,6 cm và 0 0 AH = A .
B sin B = A .
B sin70 = 25.sin70  23,5 cm AH 23, 5
Lại có AH = AC.sin C AC = =  30,7 cm 0 sin C sin 50 0  CH = A .
C cosC = 30,7.cos 50  19,7 cm
Do đó BC = BH + CH  28, 3 cm . 3.8
Vẽ đường cao AD cyra tm giác ABC
Áp dụng AD = A .
B sin B AD = 3 3 cm và BD = A .
B cos B BD = 3 cm
Xét tam giác ACDCD = A .
D cotC CD = 3 3 cm
Suy ra BC = BD + CD = 3(1+ 3) cm 1 9 Vậy S = A . D BC = + . ABC ( 3 3) 2 cm 2 2 3.9
Vẽ đường cao CD của tam giác ABC
Đặt CD = x với x  0 x 3
Xét tam giác ACDAD = C .
D cot A AD = cm . 3
Xét tam giác BCDBD = C .
D cot B BD = x cm 3
AB = AD + BD = x + x
= 12  x = 6(3− 3) cm 3 1 Vậy S = A . B CD = 36 − . ABC (3 3) 2 cm 2
HNT EDUCATION _ Vững kiến thức – Nhạy tư duy – 27
Gv. Lương Anh Nhật – ĐT: 0968.373.054 HÌNH HỌC 9 3.10 A B D C H K
Dễ thấy ABHK là hình chữ nhật có hai cạnh kề bằng nhau nên nó là hình vuông.
Suy ra BK = AH = 4 cm Xét tam giác BKC
Áp dụng BK = BC.cos KBC BC  6,22 cm và KC = BK.tan KBC  4,77 cm
Tương tự, xét tam giác AHD tính được DH = AH = cot ADH  1,46 cm
Do đó DC = DH + HK + KC  10, 23 cm . 3.11 A B α D C H
ABCD là hình bình hành  C = A =  và DC = AB = a
Xét tam giác vuông BCDBC = C .
D cosC = acos
Vẽ BH vuông góc CD
Áp dụng BH = BC.sinC = a cos.sin Do đó 2 S = D .
C BH = a sin.cos . ABCD
28 – EDUCATION _ Vững kiến thức – Nhạy tư duy
HÌNH HỌC 9 – CHƯƠNG I. HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VUÔNG 3.12 A
Vẽ AD vuông góc BC
Xét tam giác ABDAD = A . B sin B
Xét tam giác ACDAD = AC.sinC Do đó AB AC A .
B sin B = A . C sinC  = sinC sin B AB BC CA Tương tự ta có = = . B C D sinC sin A sin B AB AC 6 Như vậy =  AC = c . 0 0 sin 45 sin 60 2 c
Xét tam giác ABDBD = ABcos B = 2 c 3
Xét tam giác ACDCD = AC.cosC = 2 c ( 3 + ) 1
Như vậy BC = BD + CD = . 2 3.13*
Vẽ đường phân giác AD của góc A A BD BD Nên = AC AB CD BD + CD BC  = = (tính chất AC AB + AC AB + AC dãy tỷ số bằng nhau) A CD Mà tan ACD = tan = 2 AC A BC Vậy tan = C B 2 AB + AC D
Xét tam giác ABC vuông ở C với 0 A = 30 Đặt BC = a BC Ta có AC = B .
C cot A = a 3 , AB = = 2a sin A
HNT EDUCATION _ Vững kiến thức – Nhạy tư duy – 29
Gv. Lương Anh Nhật – ĐT: 0968.373.054 HÌNH HỌC 9 A BC
Dùng kết quả trên, ta có 0 0 tan15 = tan = = 2 − 3  cot15 = 2 + 3 2 AB + AC 0 sin15 Laị có 0 0 tan15 =  sin15 = (2− 3) 0 cos15 0 cos15 6 + 2 6 − 2 Áp dụng 2 0 2 0 0 0 0 0
sin 15 + cos 15 = 1  cos15 =  sin15 = tan15 .cos15 = 4 4 3.14*
Vẽ AD vuông góc BC
Xét tam giác ABDAD = A . B sin B A B C D
Xét tam giác ACDAD = AC.sinC AB AC AB BC CA Do đó A .
B sin B = A . C sinC  = . Tương tự ta có = = . sinC sin B sinC sin A sin B
Dùng giả thiết bài 3.12 (bạn đọc có thể dùng giả thiết khác) c ( 3 +1) BC 2 6 + 2 6 + 2 Ta có 2 0 sin A = sin C = . =  sin75 = AB c 2 4 4 − Dùng 2 0 2 0 0 6 2
sin 75 + cos 75 = 1  cos 75 = 4 Suy ra 0 0
tan75 = 2 + 3,cot 75 = 2 − 3 . AE AD
3.15 Xét tam giác AEDABCA chung và =
(= cosA) nên chúng đồng dạng AB AC ED AE Suy ra =
= cos A DE = B . C cos A BC AB
30 – EDUCATION _ Vững kiến thức – Nhạy tư duy