Tỉ số lượng giác của góc nhọn

Để định nghĩa tỉ số của một góc nhọn $α$ ta xét tam giác vuông $A B C$ tại $A$ , trong đó $∠ A B C = α$ , khi đó $A B$ là cạnh kề $α$ , $A C$ là cạnh đối, và $B C$ là cạnh huyền. Ta định nghĩa các tỉ số lượng giác của $α$ như sau:

Tỉ số lượng giác của góc nhọn.

$\sin α = \frac{đ ố i}{h u y ề n} = \frac{đ}{h}$
$\cos α = \frac{k ề}{h u y ề n} = \frac{k}{h}$
$\tan α = \frac{đ ố i}{k ề} = \frac{đ}{k}$
$\cot α = \frac{k ề}{đ ố i} = \frac{k}{đ}$

Tính chất

$\sin^{2} α + \cos^{2} α = 1$ .
$\tan α . \cot α = 1$ .
$0 < \sin α < 1, 0 < \cos α < 1$ .

Bảng Tỉ số lượng giác của một số góc thường gặp

Ta sử dụng Tỉ số lượng giác của góc nhọn để dùng trong các nội dung sau:

Trong một tam giác vuông, nếu ta biết số đo một góc nhọn và độ dài một cạnh thì ta có thể tính được độ dài các cạnh còn lại. Nếu biết độ dài 2 cạnh ta có thể tính được số đo của các góc nhọn.
Dùng để tính toán, đo đạc độ dài, tính số đo góc
Dùng thiết lập các đẳng thức, bất đẳng thức hình học
Ứng dụng thực tế là đo chiều cao, chiều dài, …một số đối tượng thực tế.

Ví dụ 1. Cho tam giác $A B C$ vuông tại $A$ có $A B = 3, A C = 4$ . Tính $\sin ∠ B, \cos B, \tan ∠ B$ .

Gợi ý

Tam giác $A B C$ vuông tại $A$ nên $B C^{2} = A B^{2} + A C^{2} = 3^{2} + 4^{2} = 25$ , suy ra $B C = 5$ .

Khi đó $\sin ∠ B = \frac{d}{h} = \frac{A C}{B C} = \frac{4}{5}$ .

$\cos ∠ B = \frac{k}{h} = \frac{A B}{B C} = \frac{3}{5}$ .

$\tan ∠ B = \frac{đ}{k} = \frac{A C}{A B} = \frac{4}{3}$

Ví dụ 2. Cho tam giác $A B C$ cân tại $A$ có $A B = 10, B C = 12$ .
a) Tính $\sin A B C$ .
b) Vẽ đường cao $B K$ . Tính $B K$ và $\sin B A C$ .

Gợi ý

a) Gọi $M$ là trung điểm cạnh $B C$ , ta có $A M ⊥ B C$ .
$M B = \frac{1}{2} B C = 6$ , suy ra $A M =$ $\sqrt{A B^{2} - B M^{2}} = 8$ .
$\sin A B C = \frac{A M}{A B} = \frac{8}{10} = \frac{4}{5} .$
b) Vẽ đường cao $B K$ .
Ta có $△ C K B ∽ △ C M A$ , suy ra $\frac{B K}{A M} =$ $\frac{C B}{A C} \Rightarrow B K = \frac{A M \cdot B C}{A C} = \frac{48}{5}$ .
Khi đó $\sin B A C = \frac{B K}{A B} = \frac{48}{50} = \frac{24}{25}$ .

Ví dụ 3. Cho tam giác $A B C$ vuông tại $A$ có $A C = 2, \sin A B C = \frac{1}{3}$ . Tính $A B$ .

Gợi ý

Ta có
$\sin A B C = \frac{A C}{B C} = \frac{1}{3}, suy ra B C = 3 A C = 6 .$

Từ đó $A B = \sqrt{B C^{2} - A C^{2}} = \sqrt{6^{2} - 2^{2}} = 4 \sqrt{2}$ .

Ví dụ 4. Cho tam giác $A B C$ có $A B = 1, A C = \sqrt{3}, B C = 2$ . Tính số đo các góc của tam giác $A B C$ .

Gợi ý

Ta có $A B^{2} + A C^{2} = 1 + 3 = 4 = B C^{2}$ , suy tam giác $A B C$ vuông tại $A$ , vậy $∠ B A C = 90^{\circ}$ .
Ta có $\sin A B C = \frac{A C}{B C} = \frac{\sqrt{3}}{2}$ , suy ra $∠ A B C =$ $60^{\circ}$ .
Và $∠ A C B = 180^{\circ} - ∠ B A C - ∠ A B C = 30^{\circ}$ .

Ví dụ 5. Cho tam giác $A B C$ có $∠ A B C = 60^{\circ}, ∠ A C B = 45^{\circ}$ , đường cao $A H = \sqrt{3}$ .
a) Tính độ dài các cạnh của tam giác $A B C$ .
b) Dựng đường cao $B K$ . Tính $B K$ và $\sin B A C$ .

Gợi ý

a) $A B \cdot \sin A B C = A H \Leftrightarrow A B \sin 60^{\circ} =$ $\sqrt{3} \Leftrightarrow A B \frac{\sqrt{3}}{2} = \sqrt{3}$ , suy ra $A B = 2$ .
Tam giác $A H C$ vuông cân, suy ra $A C =$ $\sqrt{2} A H = \sqrt{6}$ .
$B H = \sqrt{A B^{2} - A H^{2}} = 1, C H = A H =$ $\sqrt{3}$ .
Suy ra $B C = 1 + \sqrt{3}$ .
b) Ta có $B K = B C \cdot \sin B C K = (1 +$ $\sqrt{3}) \sin 45^{\circ} = \frac{1 + \sqrt{3}}{\sqrt{2}} = \frac{\sqrt{6} + \sqrt{2}}{2}$ .

Bài tập

Bài 1. Tìm độ dài cạnh và số đo các góc chưa biết của tam giác $A B C$ trong các trường hợp sau (làm tròn góc nếu cần).
a) $A B = 15, ∠ A = 90^{\circ}, ∠ C = 60^{\circ}$ .
b) $∠ A = 90^{\circ}, A B = 2, B C = 4$ .
c) $A B = 3, B C = 5, A C = 4$ .
d) $A B = 12, ∠ A = 30^{\circ}, ∠ B = 60^{\circ}$ .

Bài 2. Tìm độ dài cạnh và số đo các góc chưa biết của tam giác $A B C$ trong các trường hợp sau:
a) $∠ A = 90^{\circ}, \tan B = \frac{1}{2}, A C = 5$ .
b) $∠ A = 90^{\circ}, \cos B = \frac{2}{3}, A B = 3$ .
c) $∠ A = 75^{\circ}, ∠ B = 60^{\circ}, B C = 1 + \sqrt{3}$ .

Bài 3. Cho tam giác $A B C$ vuông tại $A$ và $B C = 2 A B$ . Tính số đo các góc của tam giác $A B C$ .

Bài 4. Cho tam giác $A B C$ thỏa $\frac{A B}{1} = \frac{B C}{2} = \frac{A C}{\sqrt{3}}$ .

Tính số đo các góc của tam giác $A B C$ .

Bài 5. Cho tam giác $A B C$ vuông tại $A$ , đường cao $A H$ . Biết $∠ A B C = 60^{\circ}$ và $A H = \sqrt{3}$ . Tính độ dài các cạnh của tam giác $A B C$ .

Toán Việt

Chia sẻ và học hỏi

Tỉ số lượng giác của góc nhọn

Like this:

Leave a Reply Cancel reply

Share this:

Like this:

Leave a Reply Cancel reply