Nội dung bài giảng Định lí cosin và định lí sin môn Toán lớp 10 chương trình Chân trời sáng tạo được DapAnHay biên soạn và tổng hợp giới thiệu đến các em học sinh, giúp các em dễ dàng nắm được nội dung chính của bài. Để đi sâu vào tìm hiểu và nghiên cứu nội dung bài học, mời các em cùng tham khảo nội dung chi tiết trong bài giảng sau đây.
Trong tam giác ABC với BC = a, CA = b, AB = c, ta có: \(\begin{array}{l}{a^2} = {b^2} + {c^2} - 2bc\cos A\\{b^2} = {c^2} + {a^2} - 2ca\cos B\\{c^2} = {a^2} + {b^2} - 2ab\cos C\end{array}\) Hệ quả \(\cos A = \frac{{{b^2} + {c^2} - {a^2}}}{{2bc}};\cos B = \frac{{{a^2} + {c^2} - {b^2}}}{{2ac}};\cos C = \frac{{{a^2} + {b^2} - {c^2}}}{{2ab}}\) |
---|
Ví dụ: Cho tam giác ABC có \(\widehat C = {115^0},AC = 8\) và BC = 12. Tính độ dài cạnh AB và các góc A, B của tam giác đó.
Giải
Theo định lí côsin, ta có:
\(\begin{array}{l}
A{B^2} = B{C^2} + A{C^2} - 2.BC.AC.\cos C\\
= {12^2} + {8^2} - 2.12.8.cos{115^0}\\
\approx 289,14
\end{array}\)
Vậy \(AB \approx \sqrt {289,14} \approx 7\)
Trong tam giác ABC với BC = a, CA = b, AB = c, ta có: \(\frac{a}{{\sin A}} = \frac{b}{{\sin B}} = \frac{c}{{\sin C}} = 2R.\) (R là bán kính đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC) Hệ quả \(a = 2R.\sin A;\quad b = 2R\sin B;\quad c = 2R\sin C\) \(\sin A = \frac{a}{{2R}};\quad \sin B = \frac{b}{{2R}};\quad \sin C = \frac{c}{{2R}}.\) |
---|
Ví dụ: Cho tam giác ABC có \(\widehat A = {72^0},\widehat B = {83^0},BC = 18\). Tính độ dài các cạnh AC, AB và bán kính R của đường tròn ngoại tiếp tam giác đỏ.
Giải
Đặt a= BC, b =AC, c =AB
Ta có: \(a = 18,\widehat C = {180^0} - \left( {{{72}^0} + {{83}^0}} \right) = {25^0}\)
Áp dụng định lí sin, ta có: \(\frac{a}{{\sin A}} = \frac{b}{{\sin B}} = \frac{c}{{\sin C}} = 2R\)
Suy ra
\(\begin{array}{l}
AC = b = \frac{{asinB}}{{\sin A}} = \frac{{18.\sin {{83}^0}}}{{\sin {{72}^0}}} \approx 18,8\\
AB = c = \frac{{a\sin C}}{{\sin A}} = \frac{{18.\sin {{25}^0}}}{{\sin {{72}^0}}} \approx 8\\
R = \frac{a}{{2.\sin A}} = \frac{{18}}{{2.\sin {{72}^0}}} \approx 9,5
\end{array}\)
1) \(S = \frac{1}{2}a{h_a} = \frac{1}{2}b{h_b} = \frac{1}{2}c{h_c}\)
2) \(S = \frac{1}{2}bc\sin A = \frac{1}{2}ca\sin B = \frac{1}{2}ab\sin C\)
3) \(S = \frac{{abc}}{{4R}}\)
4) \(S = pr = \frac{{(a + b + c).r}}{2}\)
5) \(S = \sqrt {p(p - a)(p - b)(p - c)} \) (Công thức Heron)
Ví dụ: Cho tam giác 48C có các cạnh a = 30, b =26, e =28.
a) Tính diện tích tam giác 48C.
b) Tính bán kính đường tròn ngoại tiếp và bản kinh đường tròn nội tiếp tam giác ⁄48C.
Giải
a) Ta có: \(p = \frac{1}{2}.\left( {30 + 26 + 28} \right) = 42\)
Áp dụng công thức Heron, ta có:
\(S = \sqrt {p\left( {p - a} \right)\left( {p - b} \right)\left( {p - c} \right)} = \sqrt {42\left( {42 - 30} \right)\left( {42 - 26} \right)\left( {42 - 28} \right)} = 336\)
b) Ta có: \(S = \frac{{abc}}{{4R}}\), suy ra \(R = \frac{{abc}}{{4S}} = \frac{{30.26.28}}{{4.336}} = 16,25\)
Ta lại có S = pr, Suy ra \(r = \frac{S}{p} = \frac{{336}}{{42}} = 8\)
Câu 1: Tính các cạnh và các góc chưa biết của tam giác ABC trong hình sau.
Hướng dẫn giải
Áp dụng định lí cosin trong tam giác ABC, ta có:
\(B{C^2} = A{C^2} + A{B^2} - 2AC.AB\cos A\)
Mà \(AB = 14,AC = 18,\widehat A = {62^o}\)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow B{C^2} = {18^2} + {14^2} - 2.18.14\cos {62^o} \approx 283,3863\\ \Leftrightarrow BC \approx 16,834\end{array}\)
Lại có: Từ định lí cosin ta suy ra:
\(\cos B = \frac{{A{B^2} + B{C^2} - A{C^2}}}{{2.AB.BC}};\cos C = \frac{{A{C^2} + B{C^2} - A{B^2}}}{{2.AC.BC}}\)
\( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\cos B = \frac{{{{14}^2} + 16,{{834}^2} - {{18}^2}}}{{2.14.16,834}} \approx 0,3297\\\cos C = \frac{{{{18}^2} + 16,{{834}^2} - {{14}^2}}}{{2.18.16,834}} \approx 0,6788\end{array} \right.\)
\( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\widehat B \approx {70^o}45'\\\widehat C \approx {47^o}15'\end{array} \right.\)
Vậy \(BC \approx 16,834;\widehat B \approx {70^o}45';\widehat C \approx {47^o}15'.\)
Câu 2: Tính các cạnh và các góc chưa biết của tam giác MNP trong Hình sau.
Hướng dẫn giải
Ta có: \(NP = 22,\;\widehat P = {180^o} - ({112^o} + {34^o}) = {34^o}\)
Áp dụng định lí sin, ta có:
\(\frac{{MN}}{{\sin P}} = \frac{{MP}}{{\sin N}} = \frac{{NP}}{{\sin M}}\)
Suy ra:
\(MP = \frac{{NP.\sin N}}{{\sin M}} = \frac{{22.\sin {{112}^o}}}{{\sin {{34}^o}}} \approx 36,48\)
\(MN = \frac{{NP.\sin P}}{{\sin M}} = \frac{{22.\sin {{34}^o}}}{{\sin {{34}^o}}} = 22.\)
Câu 3: Tính diện tích tam giác ABC và bán kính đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC trong các trường hợp sau:
a) Các cạnh \(b = 14,c = 35\) và \(\widehat A = {60^o}\)
b) Các cạnh \(a = 4,b = 5,c = 3\)
Hướng dẫn giải
a) Áp dụng công thức: \(S = \frac{1}{2}bc\sin A\), ta có:
\(S = \frac{1}{2}.14.35.\sin {60^o} = \frac{1}{2}.14.35.\frac{{\sqrt 3 }}{2} \approx 212,2\)
b) Ta có: \(p = \frac{1}{2}.(4 + 5 + 3) = 6\)
Áp dụng công thức Heron, ta có:
\(S = \sqrt {p(p - a)(p - b)(p - c)} = \sqrt {6(6 - 4)(6 - 5)(6 - 3)} = 6.\)
Qua bài giảng trên giúp các em nắm được các nội dung như sau:
- Vận dụng đúng định lý cosin và hệ quả để tính các cạnh các góc chưa biết của tam giác.
- Bước đầu biết vận dụng định lí vào thực tiễn.
- Hiểu được định lí biểu thị mối quan hệ giữa các đại lương cạnh và góc trong tam giác, từ đó sẽ tính được yếu tố còn lại khi biết yếu tố kia.
Để củng cố bài học xin mời các em cùng làm Bài kiểm tra Trắc nghiệm Toán 10 Chân trời sáng tạo Chương 4 Bài 2để kiểm tra xem mình đã nắm được nội dung bài học hay chưa.
Tam giác ABC có \(AB = 5,BC = 7,CA = 8\). Số đo góc \(\widehat A\) bằng:
Tam giác ABC có \(AB = 2,AC = 1\) và \(\widehat A = {60^0}\). Tính độ dài cạnh BC.
Tam giác ABC có đoạn thẳng nối trung điểm của AB và BC bằng 3, cạnh AB = 9 và \(\widehat {ACB} = 60^\circ \). Tính độ dài cạnh cạnh BC.
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức và nắm vững hơn về bài học này nhé!
Bên cạnh đó các em có thể xem phần hướng dẫn Giải bài tập Toán 10 Chân trời sáng tạo Chương 4 Bài 2 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Hoạt động khởi động trang 65 SGK Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Hoạt động khám phá 1 trang 66 SGK Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Thực hành 1 trang 67 SGK Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Vận dụng 1 trang 67 SGK Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Hoạt động khám phá 2 trang 67 SGK Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Thực hành 2 trang 69 SGK Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Vận dụng 2 trang 69 SGK Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Hoạt động khám phá 3 trang 70 SGK Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Hoạt động khám phá 4 trang 70 SGK Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Thực hành 3 trang 71 SGK Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Vận dụng 3 trang 72 SGK Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Giải bài 1 trang 72 SGK Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Giải bài 2 trang 72 SGK Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Giải bài 3 trang 72 SGK Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Giải bài 4 trang 73 SGK Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Giải bài 5 trang 73 SGK Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Giải bài 6 trang 73 SGK Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Giải bài 7 trang 73 SGK Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Giải bài 8 trang 73 SGK Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Giải bài 9 trang 73 SGK Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Giải bài 10 trang 73 SGK Toán 10 Chân trời sáng tạo tập 1 - CTST
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Toán DapAnHay sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Toán Học 10 DapAnHay
Tam giác ABC có \(AB = 5,BC = 7,CA = 8\). Số đo góc \(\widehat A\) bằng:
Tam giác ABC có \(AB = 2,AC = 1\) và \(\widehat A = {60^0}\). Tính độ dài cạnh BC.
Tam giác ABC có đoạn thẳng nối trung điểm của AB và BC bằng 3, cạnh AB = 9 và \(\widehat {ACB} = 60^\circ \). Tính độ dài cạnh cạnh BC.
Tam giác ABC có \(AB = \sqrt 2 ,AC = \sqrt 3 \) và \(\widehat C = {45^0}\). Tính độ dài cạnh BC
Tam giác ABC có \(\widehat B = 60^\circ ,\widehat C = 45^\circ \) và AB = 5. Tính độ dài cạnh AC.
Cho hình thoi ABCD cạnh bằng 1cm và có \(\widehat {BAD} = {60^0}\). Tính độ dài AC.
Tam giác ABC có \(AB = 4,BC = 6,AC = 2\sqrt 7 \). Điểm M thuộc đoạn BC sao cho MC = 2MB. Tính độ dài cạnh AM..
Tam giác ABC có \(AB = \frac{{\sqrt 6 - \sqrt 2 }}{2},BC = \sqrt 3 ,CA = \sqrt 2 \). Gọi D là chân đường phân giác trong góc \(\widehat A\). Khi đó góc \(\widehat {ADB}\) bằng bao nhiêu độ?
Tam giác ABC có \(AB = 3,{\rm{\;}}AC = 6\) và \(\widehat A = {60^0}\). Tính bán kính R của đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC.
Tam giác MPQ vuông tại P. Trên cạnh MQ lấy hai điểm E, F sao cho các góc \(\widehat {MPE},\widehat {EPF},\widehat {FPQ}\) bằng nhau. Đặt MP = q, PQ = m, PE = x, PF = y. Trong các hệ thức sau, hệ thức nào đúng?
Làm thế nào để tính độ dài cạnh chưa biết của hai tam giác dưới đây?
a) Cho tam giác ABC không phải là tam giác vuông với góc A nhọn và \(\widehat C \ge \widehat B.\) Vẽ đường cao CD và đặt tên các độ dài như trong Hình 1.
Hãy thay ? bằng các chữ cáu thích hợp để chứng minh công thức \({a^2} = {b^2} + {c^2} - 2bc\cos A\) theo gợi ý sau:
Xét tam giác vuông BCD, ta có: \({a^2} = {d^2} + {(c - x)^2} = {d^2} + {x^2} + {c^2} - 2xc\) (1)
Xét tam giác vuông ACD, ta có: \({b^2} = {d^2} + {x^2} \Rightarrow {d^2} = {b^2} - {x^2}\) (2)
\(\cos A = \frac{?}{b} \Rightarrow ? = b\cos A.\) (3)
Thay (2) và (3) vào (1), ta có: \({a^2} = {b^2} + {c^2} - 2bc\cos A\)
Lưu ý: Nếu \(\widehat B > \widehat C\) thì ta vẽ đường cao BD và chứng minh tương tự.
b) Cho tam giác ABC với góc A tù. Làm tương tự như trên, chứng minh rằng ta cũng có:
\({a^2} = {b^2} + {c^2} - 2bc\cos A\)
Lưu ý: Vì A là góc tù nên \(\cos A = - \frac{x}{b}.\)
c) Cho tam giác ABC vuông tại A. Hãy chứng tỏ coogn thức \({a^2} = {b^2} + {c^2} - 2bc\cos A\) có thể viết là \({a^2} = {b^2} + {c^2}.\)
Tính các cạnh và các góc chưa biết của tam giác ABC trong hình 4.
Tính khoảng cách giữa hai điểm ở hai đầu của một hồ nước. Biết từ một điểm cách hai đầu hồ lần lượt là 800 m và 900 m người quan sát nhìn hai điểm này dưới một góc \({70^o}\) (Hình 5).
a) Cho tam giác ABC không phải là tam giác vuông có \(BC = a,AC = b,AB = c\) và R là bán kính của đường trong ngoại tiếp tam giác đó. Vẽ đường kính BD.
i) Tính \(\sin \widehat {BDC}\) theo a và R.
ii) Tìm mối liên hệ giữa hai góc \(\widehat {BAC}\) và \(\widehat {BDC}\). Từ đó chứng minh rằng \(2R = \frac{a}{{\sin A}}.\)
b) Cho tam giác ABC với góc A vuông. Tính sinA và so sánh a với 2R để chứng tỏ ta vẫn có công thức \(2R = \frac{a}{{\sin A}}.\)
Tính các cạnh và các góc chưa biết của tam giác MNP trong Hình 8.
Trong một khu bảo tồn, người ta xây dựng một tháp canh và hai bồn chứa nước A, B để phòng hỏa hoạn. Từ tháp canh, người ta phát hiện đám cháy và số liệu đưa về như Hình 9. Nên dẫn nước từ bồn chứa A hay B để dập tắt đám cháy nhanh hơn?
Cho tam giác ABC như Hình 10.
a) Viết công thức tính diện tích S của tam giác ABC theo a và \({h_a}\)
b) Tính \({h_a}\) theo b và sinC.
c) Dùng hai kết quả trên để chứng minh công thức \(S = \frac{1}{2}ab\sin C\)
d) Dùng định lí sin và kết quả ở câu c) để chứng minh công thức \(S = \frac{{abc}}{{4R}}\)
Cho tam giác ABC có BC = a, AC = b, AB = c và (I;r) là đường tròn nội tiếp tam giác (Hình 11).
a) Tính diện tích các tam giác IBC, IAC, IAB theo r và a, b, c.
b) Dùng kết quả trên để chứng minh công thức tính diện tích tam giác ABC: \(S = \frac{{r(a + b + c)}}{2}\)
Tính diện tích tam giác ABC và bán kính đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC trong các trường hợp sau:
a) Các cạnh \(b = 14,c = 35\) và \(\widehat A = {60^o}\)
b) Các cạnh \(a = 4,b = 5,c = 3\)
Tính diện tích một cánh buồm hình tam giác. Biết cách buồm đó có chiều dài một cạnh là 3,2 m và hai góc kề cách đó có số đo là \({48^o}\) và \({105^o}\) (Hình 12).
Tính độ dài cạnh x trong các tam giác sau:
Tính độ dài cạnh c trong tam giác ABC ở Hình 14.
Cho tam giác ABC, biết cạnh \(a = 152,\;\widehat B = {79^o},\;\widehat C = {61^o}.\) Tính các góc, các cạnh còn lại và bán kính đường tròn ngoại tiếp của tam giác đó.
Một công viên có dạng hình tam giác với các kích thước như Hình 15. Tính số đo các góc của tam giác đó.
Tính diện tích một lá cờ hình tam giác cân có độ dài cạnh bên là 90 cm và góc ở đỉnh là \({35^o}.\)
Cho tam giác ABC có \(AB = 6,AC = 8\) và \(\widehat A = {60^o}.\)
a) Tính diện tích tam giác ABC.
b) Gọi I là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC. Tính diện tích tam giác IBC.
Cho tam giác ABC có trọng tâm G và độ dài ba cạnh AB, BC, CA lần lượt là 15, 18, 27.
a) Tính diện tích và bán kính đường tròn nội tiếp tam giác ABC.
b) Tính diện tích tam giác GBC.
Cho \({h_a}\) là đường cao vẽ từ đỉnh A, R là bán kính đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC. Chứng minh hệ thức: \({h_a} = 2R\sin B\sin C.\)
Cho tam giác ABC có góc B nhọn, AD và CE là hai đường cao.
a) Chứng minh \(\frac{{{S_{BDE}}}}{{{S_{BAC}}}} = \frac{{BD.BE}}{{BA.BC}}.\)
b) Biết rằng \({S_{ABC}} = 9{S_{BDE}}\) và \(DE = 2\sqrt 2 .\) Tính \(\cos B\) và bán kính đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC.
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *