Chuẩn bị, xây dựng ý tưởng: Nhóm thảo luận, xây dựng ý tưởng thực hiện nhiệm vụ và phân công nhiệm vụ. Chuẩn bị: giác kế, thước cuộn, máy tính bỏ túi.
Thực hiện nhiệm vụ:
Bước 1. Đặt giác kế thẳng đứng cách chân toà nhà một khoảng cách mét, giả sử chiều cao của giác kế là mét. Quay ống ngắm của giác kế sao cho ta nhìn thấy đỉnh của toà nhà. Đọc trên giác kế số đo của góc .
Bước 2. Sử dụng hệ thức giữa cạnh và góc trong tam giác vuông tại và máy tính bỏ túi ta tính được .
Bước 3. Tính chiều cao của toà nhà là (m).
Báo cáo kết quả: Sau khi thực hiện đo đạc và tính toán, nhóm trình bày trước lớp và tổ chức đánh giá nhiệm vụ.
a) Giải thích vì sao tam giác (với là điểm cùng độ cao với , nằm ngay dưới ) vuông tại , và góc đọc được trên giác kế chính là góc .
b) Chứng minh công thức tính nêu ở trên, tức .
c) Từ đó viết công thức tổng quát tính chiều cao toà nhà theo , , .
- Tỉ số lượng giác của góc nhọn trong tam giác vuông (đặt = cạnh đối, = cạnh kề, = cạnh huyền so với góc ): ; ; .
- Hệ thức giữa cạnh và góc trong tam giác vuông: cạnh góc vuông này bằng cạnh góc vuông kia nhân với tang của góc đối (hoặc côtang của góc kề).
- Hai đoạn thẳng cùng vuông góc với một đường thẳng thứ ba và cùng độ dài cách nhau thì tạo thành hình chữ nhật (dùng để suy ra ).
Định hướng. Vì nằm ngang và thẳng đứng nên tam giác vuông tại ; dùng ngay định nghĩa với góc đọc được trên giác kế.
b) Trong tam giác vuông tại : cạnh đối diện góc (tại ), cạnh kề góc .
Vậy .
c) Tứ giác có (cùng thẳng đứng), (cùng nằm ngang), lại có góc tại vuông nên là hình chữ nhật, suy ra . Chiều cao toà nhà là .
Vậy chiều cao toà nhà (mét).
Định hướng. Không dùng thẳng công thức tan mà xuất phát từ định nghĩa sin, côsin theo cạnh huyền, rồi lập tỉ số để tự suy ra hệ thức — cách này giúp kiểm tra lại vì sao mà không cần nhớ máy móc.
(cạnh đối góc )
(cạnh kề góc )
Vậy chiều cao toà nhà (mét), khớp với Cách 1.
Định hướng. Chuyển bài toán hình học sang đại số bằng hệ trục toạ độ — cách này tiện khi cần lập trình hoặc kiểm tra lại bằng máy tính, tránh vẽ hình để suy luận.
Tia tạo với trục hoành góc nên đường thẳng có phương trình .
Vì (tam giác vuông tại ) nên hoành độ của bằng hoành độ của :
Vậy chiều cao toà nhà (mét), cả ba cách đều cho cùng một kết quả.
Nhận xét. Ba cách chỉ khác công cụ (định nghĩa tan · sin, côsin · toạ độ) nhưng đều quy về đúng một hệ thức cạnh–góc trong tam giác vuông — đây là hệ thức nền tảng của mọi bài toán giác kế.



