Bài tập cuối chương IV

Trả lời câu hỏi Câu 1 trang 50 SBT Toán 9 Kết nối tri thức

Tam giác ABC vuông tại A thì:

A. \(\sin B + \cos C = 0\).

B. \(\sin C + \cos B = 0\).

C. \(\sin B - \cos C = 0\).

D. \(\cos B + \cos C = 0\).

Phương pháp giải:

Nếu hai góc phụ nhau thì sin góc này bằng côsin góc kia.

Lời giải chi tiết:

Tam giác ABC vuông tại A nên hai góc B và C phụ nhau. Do đó, \(\sin B = \cos C\), suy ra \(\sin B - \cos C = 0\).

Chọn C

Trả lời câu hỏi Câu 2 trang 50 SBT Toán 9 Kết nối tri thức

Tam giác ABC vuông tại A thì:

A. \(\tan B + \tan C = 0\).

B. \(\tan B + \cot C = 0\).

C. \(\tan B - \cot C = 0\).

D. \(\cot B + \cot C = 0\).

Phương pháp giải:

Nếu hai góc phụ nhau thì tang góc này bằng côtang góc kia.

Lời giải chi tiết:

Tam giác ABC vuông tại A nên hai góc B và C phụ nhau. Do đó, \(\tan B = \cot C\), suy ra \(\tan B - \cot C = 0\).

Chọn C

Trả lời câu hỏi Câu 3 trang 51 SBT Toán 9 Kết nối tri thức

Chọn câu sai:

Cho góc nhọn \(\alpha \) có \(\sin \alpha  = \frac{1}{2}\) thì

A. \(\frac{1}{{\tan \alpha }} = \sqrt 3 \).

B. \(\frac{1}{{\sin \alpha }} = 2\).

C. \({\tan ^2}\alpha  = \frac{1}{3}\).

D. \({\cos ^2}\alpha  = \frac{1}{4}\).

Phương pháp giải:

+ \({\sin ^2}\alpha  + {\cos ^2}\alpha  = 1\) nên tính được \({\cos ^2}\alpha \), cos\(\alpha \).

+ \(\tan \alpha  = \frac{{\sin \alpha }}{{\cos \alpha }}\) nên tính được tan \(\alpha \).

Lời giải chi tiết:

Ta có: \({\sin ^2}\alpha  + {\cos ^2}\alpha  = 1\) nên \({\cos ^2}\alpha  = 1 - {\sin ^2}\alpha  = 1 - {\left( {\frac{1}{2}} \right)^2} = \frac{3}{4}\)

Do \(\alpha \) là góc nhọn nên cos\(\alpha \)>0, \(\cos \alpha  = \frac{{\sqrt 3 }}{2}\).

Lại có: \(\tan \alpha  = \frac{{\sin \alpha }}{{\cos \alpha }} = \frac{{\frac{1}{2}}}{{\frac{{\sqrt 3 }}{2}}} = \frac{{\sqrt 3 }}{3}\) nên \({\tan ^2}\alpha  = \frac{1}{3}\)

Chọn C

Đề bài

Chứng minh nếu một góc nhọn của một tam giác vuông có số đo gấp đôi số đo góc nhọn kia thì tam giác đó có một cạnh dài gấp đôi một trong hai cạnh còn lại.

Lời giải chi tiết

Giả sử tam giác ABC vuông tại A có \(\widehat B = 2\widehat C\).

Khi đó, \(\widehat B + \widehat C = {90^o}\), suy ra \(2\widehat C + \widehat C = {90^o}\), suy ra \(\widehat C = {30^o}\).

Tam giác ABC vuông tại A nên \(\sin C = \frac{{AB}}{{BC}}\), suy ra \(\frac{{AB}}{{BC}} = \sin {30^o} = \frac{1}{2}\). Do đó, \(BC = 2AB\).

Vậy nếu một góc nhọn của một tam giác vuông có số đo gấp đôi số đo góc nhọn kia thì tam giác đó có một cạnh dài gấp đôi một trong hai cạnh còn lại.

Đề bài

Xét điểm B nằm giữa hai điểm A và H. Giả sử có điểm D sao cho DH vuông góc với AB và \(\widehat {DAH} = {15^o},\widehat {DBH} = {30^o}\). Chứng minh rằng \(HD = \frac{{AB}}{2}\).

Lời giải chi tiết

Tam giác HDB vuông tại H nên \(\frac{{HD}}{{BD}} = \sin \widehat {HBD} = \sin {30^o} = \frac{1}{2}\) nên \(BD = 2HD\).

Tam giác ABD có \(\widehat {ABD} = {180^o} - \widehat {DBH} = {150^o},\) \(\widehat {BAD} = {15^o}\) nên \(\widehat {ADB} = {180^o} - \widehat {ABD} - \widehat A = {15^o}\).

Do đó tam giác ABD cân tại B. Suy ra \(BD = AB\).

Suy ra \(BD = AB = 2HD\) nên \(HD = \frac{{AB}}{2}\).

Đề bài

Cho hai tòa nhà cách nhau 32m. Tại điểm A trên nóc tòa nhà cao nhìn xuống nóc D và chân C của tòa nhà thấp lần lượt theo các góc \({15^o}\) và \({43^o}\) (so với phương nằm ngang) (H.4.16). Tính chiều cao của hai tòa nhà đó (làm tròn đến m).

Lời giải chi tiết

Gọi B là chân tòa nhà cao.

Tam giác ABC vuông tại B nên \(AB = BC.\tan \widehat {ACB} = 32.\tan {43^o} \approx 30\left( m \right)\)

Tam giác ADE vuông tại E nên \(ED = AE.\tan \widehat {EAD} = 32.\tan {15^o} \approx 9\left( m \right)\)

Do đó, tòa nhà cao tầng có chiều cao \(BA \approx 30m\) và tòa nhà thấp hơn có chiều cao \(CD = CE - ED = AB - ED \approx 21m\)

Đề bài

Chiều cao từ mặt đất đến đỉnh tháp Pisa ở Italia là 58m, tháp nghiêng góc \({5^o}30'\) đối với phương thẳng đứng (H.4.17). Khi Mặt Trời chiếu vuông góc với mặt đất thì bóng của tháp dài bao nhiêu decimét?

Lời giải chi tiết

Gọi A là chân đỉnh tháp, B là đỉnh tháp, C là bóng chiếu thẳng đứng của đỉnh tháp thì tam giác ABC vuông tại C, \(BC = 58m,\widehat B = {5^o}30'\).

Khi đó, AC là bóng của tháp.

Tam giác ABC vuông tại A nên \(AC = BC.\tan B = 58.\tan {5^o}30' \approx 5,58m \approx 56dm.\)

Đề bài

Cho tam giác ABC có đường cao AH, \(\widehat B = {60^o},\widehat C = {45^o}\) và cạnh \(BC = 6cm\). Chứng minh rằng \(AH = 3\left( {3 - \sqrt 3 } \right)cm\).

Lời giải chi tiết

Tam giác ABC có góc B và góc C đều nhọn nên H nằm giữa B và C.

Tam giác ABH vuông tại H nên \(AH = BH.\tan B = BH.\tan {60^o} = \sqrt 3 BH\),

suy ra \(BH = \frac{{AH}}{{\sqrt 3 }}\).

Tam giác ACH vuông tại H có \(\widehat C = {45^o}\) nên tam giác ACH vuông cân tại H nên \(CH = AH\).

Ta có: \(BC = BH + CH = AH\left( {\frac{1}{{\sqrt 3 }} + 1} \right)\) nên \(\frac{{\sqrt 3  + 1}}{{\sqrt 3 }}AH = 6\),

suy ra \(AH = \frac{{6\sqrt 3 }}{{\sqrt 3  + 1}} = 3\left( {3 - \sqrt 3 } \right)\left( {cm} \right)\)

Đề bài

Tính khoảng cách giữa hai địa điểm A, B ở hai bên hồ nước (không đo trực tiếp được), biết khoảng cách từ một địa điểm C đến A và đến B là \(CA = 90m\), \(CB = 150m,\;\widehat {CAB} = {120^o}\) (làm tròn đến m) (H.4.18).

Lời giải chi tiết

Kẻ đường cao CK của tam giác ABC.

Vì góc CAB là góc tù nên chân K của đường cao CK của tam giác ABC nằm ngoài đoạn AB.

Ta có: \(\widehat {CAK} = {180^o} - \widehat {BAC} = {180^o} - {120^o} = {60^o}\).

Tam giác CAK vuông tại K nên \(AK = AC.\cos \widehat {CAK} = 90.\cos {60^o} = 90.\frac{1}{2} = 45\left( m \right)\), \(CK = AC.\sin \widehat {CAK} = 90.\sin {60^o} = 90.\frac{{\sqrt 3 }}{2} = 45\sqrt 3 \left( m \right)\)

Tam giác BCK vuông tại K nên theo định lí Pythagore ta có:

\(B{K^2} = B{C^2} - C{K^2} = {150^2} - {\left( {45\sqrt 3 } \right)^2} = {15^2}.73\) nên \(BK = 15\sqrt {73} \left( m \right)\)

Vậy \(AB = BK - AK = 15\sqrt {73}  - 45 \approx 83\left( m \right)\).

Đề bài

Một cầu thủ đứng cách khung thành 18m, đá quả bóng sát mặt đất, nghiêng một góc \({20^o}\) so với phương vuông góc với khung thành, tới điểm M của khung thành (H.4.19). Tính khoảng cách từ cầu thủ đến điểm M (làm tròn đến dm).

Lời giải chi tiết

Gọi H là hình chiếu vuông góc của cầu thủ đứng tại A lên đường thẳng chứa khung thành thì ta được tam giác AHM vuông tại H, \(AH = 18m,\widehat {HAM} = {20^o}\).

Tam giác AHM vuông tại H nên \(\cos \widehat {HAM} = \frac{{AH}}{{AM}}\) nên \(AM = \frac{{AH}}{{\cos \widehat {HAM}}} = \frac{{18}}{{\cos {{20}^o}}} \approx 19,2\left( m \right) = 192dm\).

Đề bài

Hai chiếc thuyền A và B ở vị trí được minh họa như trong Hình 4.20. Tính khoảng cách giữa chúng (làm tròn đến m), biết \(IK = 380m\).

Lời giải chi tiết

Trong tam giác AIK vuông tại I nên \(IA = IK.\tan \widehat {AKI} = IK.\tan {65^o}\).

Trong tam giác BIK vuông tại I nên \(IB = IK.\tan \widehat {BKI} = IK.\tan {50^o}\).

Do đó, \(AB = AI - IB = IK\left( {\tan {{65}^o} - \tan {{50}^o}} \right) \) \(= 380\left( {\tan {{65}^o} - \tan {{50}^o}} \right) \approx 362\left( m \right)\).

Đề bài

Tìm độ dài dây cáp mắc giữa hai cọc ở vị trí C, D trên hai bên bờ vực như trong Hình 4.21 (làm tròn đến mét).

Lời giải chi tiết

Áp dụng bài tập 4.23 với \(p = 20m,n = 5m,\alpha  = {60^o}\).

Do \(\tan {60^o} = \sqrt 3 ;\sin {60^o} = \frac{{\sqrt 3 }}{2}\)

suy ra \(CD = \frac{{20\sqrt 3  - 5}}{{\frac{{\sqrt 3 }}{2}}} \) \(= \frac{{2\left( {20\sqrt 3  - 5} \right)}}{{\sqrt 3 }} = \frac{{120 - 10\sqrt 3 }}{3} \approx 34\left( m \right)\)

Đề bài

Một người đứng cách chân ngọn hải đăng 50m, nhìn xuống chân hải đăng dưới góc \({2^o}\) và nhìn lên đỉnh ngọn hải đăng dưới góc \({45^o}\) (so với phương nằm ngang) (H.4.22). Tính chiều cao ngọn hải đăng (làm tròn đến mét).

Lời giải chi tiết

Gọi chân hải đăng ở vị trí điểm A, đỉnh hải đăng ở vị trí điểm B, đầu người quan sát ở vị trí điểm C.

Gọi H là hình chiếu vuông góc của C trên đường thẳng AB thì theo giả thiết, ta có H nằm giữa A và B, \(CH = 50m\).

Tam giác ACH vuông tại H, \(\widehat {ACH} = {2^o}\) nên \(AH = CH\tan {2^o} = 50\tan {2^o}\)

Tam giác CBH vuông tại H, \(\widehat {BCH} = {45^o}\) nên tam giác CBH vuông cân tại H, do đó \(HB = HC = 50m\)

Suy ra \(AB = AH + HB = 50\left( {\tan {2^o} + 1} \right) \approx 52\left( m \right)\)