HÌNH HỌC 10 – CHUYÊN ĐỀ 2: HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VÀ ĐƯỜNG TRÒN
BÀI 1. HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC
A. TÓM TẮT KIẾN THỨC
1. Định lí Côsin
• Kí hiệu:
∆ABC
Cho
có các góc là A, B, C, cạnh đối
diện tương ứng theo thứ tự đó là a, b, c.
• Công thức:
a 2 = b 2 + c 2 − 2bc cos A
b 2 = a 2 + c 2 − 2ac cos B
c 2 = a 2 + b 2 − 2ab cos C
2. Định lí sin
• Kí hiệu:
•
R là bán kính đường tròn ngoại tiếp
Công thức:
a
b
c
=
=
= 2R
sin A sin B sin C
∆ABC.
3. Độ dài đường trung tuyến
• Kí hiệu:
là các đường cao vẽ từ các đỉnh A,
B, C.
r
là bán kính đường tròn nội tiếp của tam
giác.
2p = a + b + c
là chu vi tam giác.
• Công thức:
GIÁO VIÊN: NGUYỄN MẠNH CƯỜNG – ĐT: 0967453602 – FACEBOOK: ThayCuongToan
HÌNH HỌC 10 – CHUYÊN ĐỀ 2: HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VÀ ĐƯỜNG TRÒN
1
1
1
S = ah a = bh b = ch c
2
2
2
1
1
1
S = bcsin A = ac sin B = ab sin C
2
2
2
abc
S=
; S = pr; S = p ( p − a ) ( p − b ) ( p − c )
biết
DẠNG 2. CHỨNG MINH QUAN HỆ GIỮA CÁC YẾU TỐ TRONG TAM GIÁC
b + c = 2( R + r) .
Ví dụ 4. CMR: Với mọi tam giác vuông có hai cạnh góc vuông b, c thì
a 2 + b2 + c2
cot A + cot B + cot C =
.
4S
Ví dụ 5. CMR: Với mọi tam giác ABC thì
a 2 sin 2B + b 2 sin 2A
S=
.
4
Ví dụ 6. CMR: Với mọi tam giác ABC thì
2
DẠNG 3. NHẬN DẠNG TAM GIÁC
Ví dụ 7. Chứng minh nếu các cạnh tam giác thỏa
b3 + c3 − a 3
2
b + c − a = a
2
a + c = 1+ b
c a
ac
mãn
C. BÀI TẬP
Ví dụ 9. Tìm tính chất đặc biệt của tam giác
2a cos A = b cos C + c cos B.
ABC nếu ta có:
a = 13,
∆ABC
Bài 3. Cho
có
b + c = 15 ( b > c ) .
A = 120°,
a) Tính b, c và S.
b) Tính R, r và ma.
Bài 4. Cho
∆ABC
có
a = 2 3,
b = 2 2,
c = 6 − 2.
a) Tính góc A, B, C.
sin15°.
b) Suy ra giá trị
GIÁO VIÊN: NGUYỄN MẠNH CƯỜNG – ĐT: 0967453602 – FACEBOOK: ThayCuongToan
A = 120°.
m b c
2sin A = sin B + sin C.
a) Cho
CMR:
a)
b) Cho A tùy ý. Gọi I là trung điểm của AD. Qua
2
1
1
=
+ .
( E ∈ AB, F ∈ AC )
ha hb hc
I, kẻ IEF
sao cho
b)
AE + AF 1
m 2b + mc2 = 5ma2 .
= .
∆ABC
S∆ABC = 4S∆AEF .
AB + AC 2
Bài 7. Nhận dạng
nếu có
CMR:
∆ABC
∆
ABC
AD = 12.
a) Tính các cạnh tam giác.
sin B.sin C = .
sin105°.
2
b) Suy ra giá trị
∆ABC
a = 6, b = 2, c = 3 + 1.
∆ABC
Bài
7.
Cho
có hai trung tuyến
Bài 2. Cho
có
BM = 6, CN = 9
120°.
a) Tính các góc trong tam giác.
hợp với nhau một góc
b) Tính ha, R, r.
Tính các cạnh tam giác.
∆ABC
bc = a 2 .
A = 60°,
∆ABC
Bài 3. Cho
có
CMR:
Bài 8. Cho
có góc
nội tiếp
AM = x, AN = y.
cao CE và BF. Cho biết
S∆ABC = 9S∆AEF .
EF = 2 2
a) Tính cosA.
b) Tính bán kính đường tròn ngoại tiếp
∆ABC
a) CMR:
với
b) Xác định vị trí của M trên cạnh AB để bài
toán có lời giải.
GIÁO VIÊN: NGUYỄN MẠNH CƯỜNG – ĐT: 0967453602 – FACEBOOK: ThayCuongToan
và
.
HÌNH HỌC 10 – CHUYÊN ĐỀ 2: HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VÀ ĐƯỜNG TRÒN
∆ABC
Bài 10. Cho
đều cạnh a. Tìm tập hợp
2MA 2 + MB2 + MC 2 =
điểm M thỏa mãn:
PM/(C) = d 2 − R 2 ( d = OM ) .
uuuu
r uuur
MA.MB = MC 2 .
ABC khi
b. Quan hệ giữa phương tích và đường tròn
3. Trục đẳng phương của đường tròn
PM/(C) > 0 ⇔ M
a. Định nghĩa
ở ngoài đường tròn (C).
Cho hai đường tròn (O, R) và (O’, R’). Trục
PM/(C) < 0 ⇔ M
đẳng phương của hai đường tròn là tập hợp các
ở trong đường tròn (C).
điểm có cùng phương tích đối với hai đường tròn
PM/(C) = 0 ⇔ M ∈ (C).
đó.
∆ = { M / PM/(O) = PM/(O ') } .
c. Tính chất của cát tuyến
Qua M vẽ cát tuyến tùy ý MAB thì:
uuuu
r uuur
b. Định lí
PM/(C) = MA.MB = MA.MB.
Trục đẳng phương của (O, R) và (O’, R’) là
∆
Nếu M ở ngoài (C). Kẻ tiếp tuyến MT cho (C):
đường thẳng
vuông góc với đường nối tâm
2
Phương pháp giải
PM/(O) = OM 2 − R 2 .
• Sử dụng định nghĩa:
uuuu
r uuur
PM/(C) = MA.MB = MA.MB.
• Sử dụng tính chất cát tuyến:
PM/(C) = MT 2
• Đặc biệt là tiếp tuyến:
(M ở ngoài (O)).
GIÁO VIÊN: NGUYỄN MẠNH CƯỜNG – ĐT: 0967453602 – FACEBOOK: ThayCuongToan
HÌNH HỌC 10 – CHUYÊN ĐỀ 2: HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC VÀ ĐƯỜNG TRÒN
AB = 2R
Ví dụ 1. Cho hai đường tròn (O, R) và (O’, R’)
Ví
dụ
2.
Cho
là đường kính của đường
OO ' = 5a,
tròn (O, R). Gọi H là trung điểm của OA. Qua H
cắt nhau tại A, B biết rằng
PQ ⊥ AB
24
AB = a.
dựng dây
và I là trung điểm của HP.
A, B, C, D thuộc đường tròn
∆ABC
Ví dụ 4. Cho
vuông tại A, đường cao AH. Gọi I là trung điểm của BH và J là trung điểm của AH.
E là điểm đối xứng của A qua H. CMR: Tứ giác IJCE nội tiếp.
∆ABC
Ví dụ 5. Cho
có đường cao AH. Lấy điểm E tùy ý trên AH, đường tròn đường kính AE cắt AB,
AC tại M, N. CMR: Tứ giác BMNC nội tiếp.
∆ABC
Ví dụ 6. Gọi BE và CF là hai đường cao của
. M, N là trung điểm của AB và AC. CMR: Tứ giác
MNEF nội tiếp.
DẠNG 3. CHỨNG MINH TIẾP TUYẾN
Phương pháp giải
I ∈ BC
⇔ 2 uur uur .
IA = IB.IC
IA tiếp xúc với đường tròn (ABC) tại A
(I ở ngoài đoạn BC)
Ví dụ 7. Cho hai đường tròn (O) và (O’) cắt nhau tại A, B. Lấy điểm M tùy ý trên AB và ở ngoài hai
đường tròn. Vẽ tiếp tuyến MD cho (O) và cát tuyến MEF cho (O’). CMR: MD tiếp xúc với đường tròn
(DEF).
Ví dụ 8. Cho đường tròn đường kính AB, MN là dây cung tùy ý. Đường tròn đường kính MB cắt AB tại
C, đường thẳng CM cắt AN tại E. CMR: AM tiếp xúc với đường tròn (MNE).
∆ABC
Ví dụ 9. Cho đường tròn (O) ngoại tiếp
. Kẻ hai đường cao CE và BF của tam giác. Qua A kẻ
∆ / /EF, ∆
cắt CB tại D. CMR: DA là tiếp tuyến của (O) tại A.
3
Ví dụ 15. Cho A cố định ở trong (O, R) cho bởi
M là điểm di động thuộc đường tròn. Đường
thẳng vuông góc với AM kẻ từ O, gặp tiếp tuyến vẽ từ M tại N. Tìm tập hợp điểm N.
DẠNG 6. CÁC BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN TRỤC ĐẲNG PHƯƠNG
∆ABC
Ví dụ 16. Cho
nội tiếp trong đường tròn tâm O. Đường thẳng vuông góc với AB tại B cắt tại D,
đường thẳng vuông góc với AC tại C, cắt AB tại E. Gọi M, N là trung điểm của AE và AD. CMR:
OA ⊥ MN.
∆ABC
Ví dụ 17. Cho
có các trung tuyến BE và CF. Gọi (C1) là đường tròn đường kính BE, (C2) là đường
tròn đường kính CF. (C1) cắt (C2) tại H, K. CMR: A, H, K thẳng hàng.
Ví dụ 18. Cho hình thang vuông ABCD, đường cao CD. Gọi (C) là đường tròn (A, AC), (C’) là đường
tròn (B, BD). (C) và (C’) gặp nhau tại E, F; EF cắt DC tại I. CMR: IC = ID.
C. BÀI TẬP
Bài 1. Hai dây cung AB và CD của đường tròn (O) cắt nhau tại E. Hãy tính EC và ED nếu cho biết EA =
12, EB = 16 và CD = 32.
Bài 2. Cho đường tròn tâm O và I ở trong đường tròn đó. Qua I vẽ dây cung AB tùy ý và dây cung
EF ⊥ OI.
Tiếp tuyến với (O) tại E, F gặp nhau tại C. CMR: OACB nội tiếp.
Bài 3.
Bài 4.
Bài 5.
Bài 6.
Bài 7.
Bài 8.