Chương IV. Hệ thức lượng trong tam giác vuông

Bài 11. Tỉ số lượng giác của góc nhọn

Sách bài tập Toán 9 — Kết nối tri thức, tập 1 · 17 bài tập, mỗi câu ít nhất 2 cách giải.

Bài 1 · Bài 4.1★Trang 45— Tính sin và côsin của góc nhọn trong tam giác vuông
Bài 4.1 (trang 45). a) Vẽ tam giác vuông tại , cm, cm. Tính , , .
b) Vẽ tam giác vuông tại , cm, cm. Hỏi hai tam giác , có đồng dạng không? Tính , .
ABCMNP3 cm4 cm?6 cm8 cm?
Kiến thức cần nhớ
  • Định lí Pythagore: trong tam giác vuông, bình phương cạnh huyền bằng tổng bình phương hai cạnh góc vuông.
  • của một góc nhọn bằng cạnh đối chia cạnh huyền; bằng cạnh kề chia cạnh huyền.
  • Hai tam giác vuông có hai cạnh góc vuông tỉ lệ thì đồng dạng, các góc tương ứng bằng nhau nên tỉ số lượng giác của chúng bằng nhau.
🧠 Phân tích tư duy
Đề cho hai cạnh góc vuông mà lại hỏi tỉ số có cạnh huyền, nên phải tìm cạnh huyền bằng định lí Pythagore trước rồi mới lắp vào định nghĩa. Hai bộ số , , và , , là bộ ba Pythagore quen thuộc, nhận ra ngay thì khỏi phải khai căn. Bẫy nằm ở ý b): nhiều bạn tính lại từ đầu trong khi hai tam giác đồng dạng nên bằng , tỉ số lượng giác giữ nguyên.
1Cách 1. Pythagore tìm cạnh huyền rồi đọc thẳng định nghĩa

Định hướng. Cạnh huyền là mảnh còn thiếu duy nhất; có nó rồi thì là đối trên huyền, là kề trên huyền.

a)



(cm)


b)



(cm)



Hình minh hoạ lời giải
Hai tam giác vuông vẽ cạnh nhau, tam giác lớn có các cạnh gấp đôi tam giác nhỏ

Vậy cm và ; hai tam giác và đồng dạng, .

2Cách 2. Dùng tam giác đồng dạng để khỏi tính lại ý b)

Định hướng. Hai cặp cạnh góc vuông cùng tỉ lệ nên hai tam giác đồng dạng; tỉ số lượng giác chỉ phụ thuộc độ lớn của góc nên chép lại được.





(cm)

Vậy cm và .

3Cách 3. Đi vòng qua góc phụ nhau

Định hướng. Trong tam giác vuông hai góc nhọn phụ nhau, nên tính tỉ số của góc rồi đổi vai trò với là ra góc .

(cm)





(cm)



Vậy .

Nhận xét. Ba cách cho cùng một kết quả, và điều đó làm rõ một ý cốt lõi của bài học: tỉ số lượng giác không đổi khi tam giác vuông phóng to thu nhỏ, nó chỉ phụ thuộc số đo góc.

⭐ Cách nên dùng khi đi thi. Đi thi dùng Cách 1 cho ý a) rồi chuyển sang Cách 2 cho ý b): chỉ mất hai dòng tỉ lệ là kết luận được đồng dạng và mượn luôn kết quả của ý a), không phải khai căn lần hai.
Đáp số. a) cm; ; · b) hai tam giác đồng dạng với tỉ số ; cm; ;
Sai lầm thường gặp. Lẫn cạnh đối với cạnh kề nên viết : cạnh đối của là cm chứ không phải cm. Một lỗi nữa là tưởng tam giác to gấp đôi thì cũng gấp đôi , ra , vô lí vì của góc nhọn luôn nhỏ hơn .
🚀 Mở rộng. Với tam giác vuông có hai cạnh góc vuông và () thì cạnh huyền luôn là , nên và của hai góc nhọn không đổi theo .
Bài 2 · Bài 4.2★★Trang 45— Tỉ số lượng giác của hai góc phụ nhau
Bài 4.2 (trang 45). a) Chứng minh rằng với mọi góc nhọn , ta có và .
b) Không dùng MTCT, tính .
Kiến thức cần nhớ
  • Nếu thì và .
  • Với mọi góc nhọn thì .
  • Hai góc nhọn của một tam giác vuông luôn phụ nhau.
🧠 Phân tích tư duy
Dấu hiệu lộ ra ngay ở tổng hai góc: , đúng điều kiện của định lí hai góc phụ nhau. Ý b) cũng là cái bẫy ngược: sáu số hạng trông rời rạc nhưng , và đều bằng . Chỉ cần ghép cặp đúng thì không phải tính một giá trị lượng giác nào.
1Cách 1. Kiểm tra tổng hai góc rồi dùng định lí góc phụ nhau

Định hướng. Cộng hai góc lại xem có bằng không, nếu có thì định lí hai góc phụ nhau cho ngay kết luận.

a)


b)





Vậy hai đẳng thức ở ý a) đúng và .

2Cách 2. Đặt ẩn phụ đưa về dạng

Định hướng. Gọi thì chính là , bài toán quay về công thức gốc.

a)




b)




Vậy .

3Cách 3. Đọc trực tiếp trên một tam giác vuông

Định hướng. Dựng tam giác vuông có hai góc nhọn đúng bằng và rồi đọc tỉ số cạnh, khỏi cần định lí.

a) Tam giác vuông tại ,





b) cho
cho
cho

Vậy .

Nhận xét. Cách 3 cho thấy định lí hai góc phụ nhau thực ra chỉ là một câu nói khác của việc đổi vai trò cạnh đối và cạnh kề khi nhìn sang góc nhọn còn lại của cùng một tam giác vuông.

⭐ Cách nên dùng khi đi thi. Đi thi dùng Cách 1: một dòng kiểm tra tổng bằng là xong ý a), còn ý b) ghép cặp xong thì các số hạng tự triệt tiêu, không cần nhớ giá trị của .
Đáp số. a) Hai đẳng thức đều đúng vì hai góc phụ nhau · b)
Sai lầm thường gặp. Hiểu nhầm thành : thử thì vế trái là còn vế phải khoảng , hai số khác nhau. Ở ý b) thì hay ghép nhầm với vì tổng chứ không phải .
🚀 Mở rộng. Cũng bằng cách ghép cặp phụ nhau, tổng bằng bao nhiêu?
Bài 3 · Bài 4.3★Trang 45— Dùng máy tính cầm tay tìm sin của một góc nhọn cho trước
Bài 4.3 (trang 45). Khi góc lần lượt bằng , , , , hãy dùng MTCT tính trong mỗi trường hợp (làm tròn đến chữ số thập phân thứ ba).
Kiến thức cần nhớ
  • Trước khi bấm phải chuyển máy sang chế độ đo góc theo độ.
  • là giá trị đúng, suy ra từ nửa tam giác đều.
  • Với góc nhọn thì , và góc càng lớn thì càng lớn.
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 4 · Bài 4.4★Trang 45— Tìm số đo góc nhọn khi biết một tỉ số lượng giác
Bài 4.4 (trang 45). Hãy dùng MTCT, tìm số đo góc nhọn (làm tròn đến độ) trong mỗi trường hợp:
a) Khi lần lượt bằng , , , ;
b) Khi lần lượt bằng , , , .
Kiến thức cần nhớ
  • Phím ngược của trả về số đo góc nhọn khi biết ; phím ngược của làm tương tự.
  • Nếu với , nhọn thì .
  • Góc nhọn có càng lớn thì góc càng lớn, còn có càng lớn thì góc càng nhỏ.
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 5 · Bài 4.5★★Trang 45— Rút gọn tổng bình phương tỉ số lượng giác bằng cách ghép cặp phụ nhau
Bài 4.5 (trang 45). Biết rằng với mỗi góc nhọn ta có , không dùng MTCT, hãy tính .
Kiến thức cần nhớ
  • Với mọi góc nhọn thì .
  • Nếu hai góc phụ nhau thì của góc này bằng của góc kia.
  • nên .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 6 · Bài 4.6★★Trang 45— Xác định góc nhọn nhỏ nhất và tính sin của nó
Bài 4.6 (trang 45). Một tam giác vuông có hai cạnh góc vuông đo được cm, cm. Hỏi góc nhọn nhỏ nhất của tam giác đó bằng bao nhiêu?
ABC5 cm12 cmα
Kiến thức cần nhớ
  • Trong một tam giác, cạnh nhỏ hơn đối diện với góc nhỏ hơn.
  • của một góc nhọn bằng cạnh đối chia cạnh huyền.
  • Bộ ba , , là một bộ ba Pythagore.
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 7 · Bài 4.7★★★★Trang 45— Chứng minh hệ thức độ dài nhờ tỉ số lượng giác của góc nhọn
Bài 4.7 (trang 45). Xét tam giác vuông tại , có . Tia sao cho cắt tia ở , nằm giữa và . Chứng minh rằng khoảng cách từ đến đường thẳng bằng .
ABCDHt30°30°
Kiến thức cần nhớ
  • Khoảng cách từ điểm tới đường thẳng là độ dài đoạn vuông góc kẻ từ điểm đó.
  • Trong tam giác vuông, cạnh góc vuông bằng cạnh huyền nhân góc đối hoặc nhân góc kề.
  • , , , .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 8 · Bài 4.8★★Trang 45— Dựng góc nhọn khi biết một tỉ số lượng giác
Bài 4.8 (trang 45). Vẽ góc trong mỗi trường hợp:
a) ;
b) ;
c) .
Kiến thức cần nhớ
  • bằng cạnh kề chia cạnh huyền, bằng cạnh đối chia cạnh kề, bằng cạnh kề chia cạnh đối.
  • Hai tam giác vuông có cùng tỉ lệ cạnh thì đồng dạng nên góc nhọn tương ứng bằng nhau; có thể chọn đơn vị dài tuỳ ý.
  • Từ một tỉ số lượng giác, phím ngược trên MTCT cho ngay số đo góc để vẽ bằng thước đo độ.
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 9 · Bài 4.9★Trang 45— Ứng dụng tỉ số lượng giác vào bài toán thực tế có tam giác vuông
Bài 4.9 (trang 45). Một cái thang dài m đặt tựa bức tường, đầu thang đạt đến độ cao m thì thang tạo với mặt đất góc xấp xỉ bằng bao nhiêu độ?
3,2 m3 mαTườngMặt đất
Kiến thức cần nhớ
  • bằng cạnh đối chia cạnh huyền.
  • Phím ngược của trên MTCT cho số đo góc khi biết .
  • Trong tam giác vuông, cạnh huyền luôn dài hơn mỗi cạnh góc vuông nên tỉ số phải nhỏ hơn .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 10 · Bài 4.10★Trang 46— Tìm góc nghiêng của dây căng trong bài toán thực tế
Bài 4.10 (trang 46). Một cái diều có dây diều dài m, khi dây diều căng thì diều bay ở độ cao m. Hỏi khi đó dây diều tạo với phương ngang của mặt đất góc nhọn xấp xỉ bằng bao nhiêu độ?
8 m6 mαDiềuMặt đất
Kiến thức cần nhớ
  • Dây diều căng là một đoạn thẳng, độ cao của diều là đoạn vuông góc với mặt đất.
  • bằng cạnh đối chia cạnh huyền; muốn tìm góc thì dùng phím ngược của .
  • Hai góc nhọn của tam giác vuông phụ nhau nên tính được một góc là suy ra góc kia.
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 11 · Bài 4.11★★Trang 46— Chứng minh tam giác vuông cân từ điều kiện về tang
Bài 4.11 (trang 46). Chứng minh tam giác vuông có một góc nhọn có tang bằng là tam giác vuông cân.
Kiến thức cần nhớ
  • của một góc nhọn bằng cạnh đối chia cạnh kề.
  • Tam giác có hai cạnh bằng nhau là tam giác cân; tam giác vuông có hai cạnh góc vuông bằng nhau là tam giác vuông cân.
  • và .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 12 · Bài 4.12★★Trang 46— Nhận ra góc đặc biệt từ giá trị tang cho trước
Bài 4.12 (trang 46). a) Tính các góc của tam giác vuông có một góc nhọn có tang bằng .
b) Một hình chữ nhật có kích thước và . Tính các góc tạo bởi đường chéo và cạnh của hình chữ nhật đó.
ABCD3√3??
Kiến thức cần nhớ
  • , , .
  • Hai góc nhọn của tam giác vuông phụ nhau nên biết một góc là suy ra góc còn lại.
  • Đường chéo của hình chữ nhật chia nó thành hai tam giác vuông bằng nhau.
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 13 · Bài 4.13★Trang 46— Dùng máy tính cầm tay tìm tang và côtang của góc nhọn
Bài 4.13 (trang 46). Dùng MTCT, hãy tìm tang và côtang của góc nhọn khi lần lượt bằng , , , (làm tròn đến chữ số thập phân thứ ba).
Kiến thức cần nhớ
  • với mọi góc nhọn .
  • vì hai góc phụ nhau đổi vai trò tang và côtang.
  • và .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 14 · Bài 4.14★★Trang 46— Tính tang và côtang nhờ tính chất đường cao trong tam giác cân
Bài 4.14 (trang 46). Tính tang, côtang của góc kề đáy của tam giác cân biết cạnh đáy dài cm, đường cao ứng với đáy dài cm.
ABCH4 cm4 cm5 cmα
Kiến thức cần nhớ
  • Trong tam giác cân, đường cao ứng với cạnh đáy đồng thời là đường trung tuyến.
  • bằng cạnh đối chia cạnh kề, bằng cạnh kề chia cạnh đối.
  • nên có một tỉ số là suy ra tỉ số kia.
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 15 · Bài 4.15★★★Trang 46— Chứng minh các hệ thức lượng giác cơ bản từ định nghĩa
Bài 4.15 (trang 46). Dùng định nghĩa tỉ số lượng giác , , , , hãy chứng minh rằng:
a) , ;
b) .
Kiến thức cần nhớ
  • Với tam giác vuông có cạnh huyền , cạnh đối và cạnh kề của góc thì , , , .
  • Định lí Pythagore cho .
  • Hệ quả hay dùng: và .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 16 · Bài 4.16★★Trang 46— Tính sin và côsin khi biết tang của góc nhọn
Bài 4.16 (trang 46). Cho góc có . Tính , .
ABC435α
Kiến thức cần nhớ
  • bằng cạnh đối chia cạnh kề nên chỉ xác định TỈ LỆ của hai cạnh góc vuông, không xác định độ dài.
  • và .
  • (bài ).
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 17 · Bài 4.17★★★Trang 46— Chứng minh chiều biến thiên của sin và côsin trên góc nhọn
Bài 4.17 (trang 46). Với , hãy chứng minh rằng:
a) ;
b) .
Kiến thức cần nhớ
  • Với thì , và .
  • , mọi tỉ số lượng giác của góc nhọn đều dương.
  • và .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…

🎯 Học tiếp

📚 Cùng chương: Chương IV. Hệ thức lượng trong tam giác vuông