BÀI TẬP CHƯƠNG II - HÌNH HỌC 10 MINH HIẾU - 1 - O x y M x y 1-1 BÀI TẬP TỰ LUẬN CHƯƠNG II TÍCH VƠ HƯỚNG CỦA HAI VECTƠ VÀ ỨNG DỤNG I. GIÁ TRỊ LƯỢNG GIÁC CỦA MỘT GĨC BẤT KÌ TỪ 00 ĐẾN 1800 1. Định nghĩa Lấy M trên nữa đường trịn tâm O Xét gĩc nhọn = xOM . Giả sử M(x; y). sin = y (tung độ ) cos = x (hồnh độ ) tan = y tungđộ x hoànhđộ (x 0) cot = x hoànhđộ y tungđộ (y 0) Chú ý: – Nếu tù thì cos < 0, tan < 0, cot < 0. – tan chỉ xác định khi 900, cot chỉ xác định khi 00 và 1800. 2. Tính chất Gĩc phụ nhau Gĩc bù nhau 0 0 0 0 sin(90 ) cos cos(90 ) sin tan(90 ) cot cot(90 ) tan 0 0 0 0 sin(180 ) sin cos(180 ) cos tan(180 ) tan cot(180 ) cot 3. Giá trị lượng giác của các gĩc đặc biệt 00 300 450 600 900 1800 sin 0 1 2 2 2 3 2 1 0 cos 1 3 2 2 2 1 2 0 –1 tan 0 3 3 1 3 0 cot 3 1 3 3 0 4. Các hệ thức cơ bản sin tan (cos 0) cos cos cot (sin 0) sin tan .cot 1 (sin .cos 0) 2 2 2 2 2 2 sin cos 1 1 1 tan (cos 0) cos 1 1 cot (sin 0) sin Chú ý: 0 sin 1; 1 cos 1 Bài 1: Tính giá trị các biểu thức sau: BÀI TẬP CHƯƠNG II - HÌNH HỌC 10 MINH HIẾU - 2 - O A B a b a b a) a b c0 0 0sin0 cos0 sin90 b) a b c0 0 0cos90 sin90 sin180 c) a b c2 0 2 0 2 0sin90 cos90 cos180 d) 2 0 2 0 2 03 sin 90 2cos 60 3tan 45 e) a a a2 2 0 0 2 0 24 sin 45 3( tan45 ) (2 cos45 ) Bài 2: Tính giá trị của các biểu thức sau: a) x xsin cos khi x bằng 00; 450; 600. b) x x2sin cos2 khi x bằng 450; 300. Bài 3: Cho biết một giá trị lượng giác của một gĩc, tính các giá trị lượng giác cịn lại: a) 1 sin 4 , nhọn. b) 1 cos 3 c) xtan 2 2 Bài 4: Biết 0 6 2 sin15 4 . Tinh 0 0 0cos15 , tan15 , cot15 . Bài 5: Cho biết một giá trị lượng giác của một gĩc, tính giá trị của một biểu thức: a) x x0 0 1 sin , 90 180 3 . Tính x x A x x tan 3cot 1 tan cot . b) tan 2 . Tính B 3 3 sin cos sin 3cos 2sin Bài 6: Chứng minh các đẳng thức sau: a) x x x x2(sin cos ) 1 2sin .cos b) x x x x4 4 2 2sin cos 1 2sin .cos c) x x x x2 2 2 2tan sin tan .sin d) x x x x6 6 2 2sin cos 1 3sin .cos e) x x x x x xsin .cos (1 tan )(1 cot ) 1 2sin .cos f) Bài 7: Rút gọn các biểu thức sau: a) y y ycos sin .tan b) b b1 cos . 1 cos c) a a2sin 1 tan d) x x x x 2 2 1 cos tan .cot 1 sin e) x x x x 2 2 2 1 4sin .cos (sin cos ) f) x x x x x0 0 2 2 2sin(90 ) cos(180 ) sin (1 tan ) tan g) cos10 + cos20 + ............+ cos170 + cos180 Bài 8: Tính giá trị các biểu thức sau: a) 2 0 2 0 2 0 2 0cos 12 cos 78 cos 1 cos 89 b) 2 0 2 0 2 0 2 0sin 3 sin 15 sin 75 sin 87 II. TÍCH VƠ HƯỚNG CỦA HAI VECTƠ 1. Gĩc giữa hai vectơ Cho a b, 0 . Từ một điểm O bất kì vẽ OA a OB b, . Khi đĩ a b AOB, với 00 AOB 1800. Chú ý: + a b, = 900 a b BÀI TẬP CHƯƠNG II - HÌNH HỌC 10 MINH HIẾU - 3 - + a b, = 00 a b, cùng hướng + a b, = 1800 a b, ngược hướng + a b b a, , 2. Tích vơ hướng của hai vectơ Định nghĩa: a b a b a b. . .cos , . Đặc biệt: a a a a 22. . Tính chất: Với a b c, , bất kì và kR, ta cĩ: + . .a b b a ; . .a b c a b a c ; . . .ka b k a b a kb ; 2 20; 0 0a a a . + 2 2 22 .a b a a b b ; 2 2 22 .a b a a b b ; 2 2a b a b a b . + .a b > 0 ,a b nhọn .a b = 0 ,a b vuơng .a b < 0 ,a b tù 3. Biểu thức toạ độ của tích vơ hướng Cho a = (a1, a2), b = (b1, b2). Khi đĩ: a b a b a b1 1 2 2. . a a a2 21 2 ; a b a b a b a a b b 1 1 2 2 2 2 2 2 1 2 1 2 cos( , ) . ; a b a b a b1 1 2 2 0 Cho A A B BA x y B x y( ; ), ( ; ) . Khi đĩ: B A B AAB x x y y 2 2( ) ( ) . Bài 1: Cho tam giác ABC vuơng tại A, AB = a, BC = 2a. Tính các tích vơ hướng: a) AB AC. b) ACCB. c) ABBC. Bài 2: Cho tam giác ABC đều cạnh bằng a. Tính các tích vơ hướng: a) AB AC. b) ACCB. c) ABBC. Bài 3: Cho bốn điểm A, B, C, D bất kì. a) Chứng minh:DABC DBCA DC AB. . . 0 . b) Từ đĩ suy ra một cách chứng minh định lí: "Ba đường cao trong tam giác đồng qui". Bài 4: Cho tam giác ABC với ba trung tuyến AD, BE, CF. Chứng minh: BC AD CABE ABCF. . . 0 . Bài 5: Cho hai điểm M, N nắm trên đường trịn đường kính AB = 2R. Gọi I là giao điểm của hai đường thẳng AM và BN. a) Chứng minh: AM AI AB AI BN BI BABI. . , . . . b) Tính AM AI BN BI. . theo R. Bài 6: Cho tam giác ABC cĩ AB = 5, BC = 7, AC = 8. a) Tính AB AC. , rồi suy ra giá trị của gĩc A. b) Tính CACB. . c) Gọi D là điểm trên CA sao cho CD = 3. Tính CDCB. . Bài 7: Cho hình vuơng ABCD cạnh a. Tính giá trị các biểu thức sau: BÀI TẬP CHƯƠNG II - HÌNH HỌC 10 MINH HIẾU - 4 - a) AB AC. b) AB AD BD BC( )( ) c) AC AB AD AB( )(2 ) d) ABBD. e) AB AC AD DA DB DC( )( ) HD: a) a2 b) a2 c) a22 d) a2 e) 0 Bài 8: Cho tam giác ABC cĩ AB = 2, BC = 4, CA = 3. a) Tính AB AC. , rồi suy ra cosA. b) Gọi G là trọng tâm của ABC. Tính AGBC. . c) Tính giá trị biểu thức S = GAGB GBGC GCGA. . . . d) Gọi AD là phân giác trong của gĩc BAC (D BC). Tính AD theo AB AC, , suy ra AD. HD: a) AB AC 3 . 2 , A 1 cos 4 b) AGBC 5 . 3 c) S 29 6 d) Sử dụng tính chất đường phân giác AB DB DC AC . AD AB AC 3 2 5 5 , AD 54 5 Bài 9: Cho tam giác ABC cĩ AB = 2, AC = 3, A = 600. M là trung điểm của BC. a) Tính BC, AM. b) Tính IJ, trong đĩ I, J được xác định bởi: IA IB JB JC2 0, 2 . HD: a) BC = 19 , AM = 7 2 b) IJ = 2 133 3 Bài 10: Cho tứ giác ABCD. a) Chứng minh AB BC CD DA AC DB2 2 2 2 2 . . b) Suy ra điều kiện cần và đủ để tứ giác cĩ hai đường chéo vuơng gĩc là: AB CD BC DA2 2 2 2 . Bài 11: Cho tam giác ABC cĩ trực tâm H, M là trung điểm của BC. Chứng minh: MH MA BC2 1 . 4 . Bài 12: Cho hình chữ nhật ABCD, M là một điểm bất kì. Chứng minh: a) MA MC MB MD2 2 2 2 b) MAMC MBMD. . c) MA MBMD MAMO2 . 2 . (O là tâm của hình chữ nhật). Bài 13: Cho tam giác ABC cĩ A(1; –1), B(5; –3), C(2; 0). a) Tính chu vi và nhận dạng tam giác ABC. b) Tìm toạ độ điểm M biết CM AB AC2 3 . c) Tìm tâm và bán kính đường trịn ngoại tiếp tam giác ABC. Bài 14: Cho tam giác ABC cĩ A(1; 2), B(–2; 6), C(9; 8). a) Tính AB AC. . Chứng minh tam giác ABC vuơng tại A. b) Tìm tâm và bán kính đường trịn ngoại tiếp tam giác ABC. c) Tìm toạ độ trực tâm H và trọng tâm G của tam giác ABC. d) Tính chu vi, diện tích tam giác ABC. e) Tìm toạ độ điểm M trên Oy để B, M, A thẳng hàng. f) Tìm toạ độ điểm N trên Ox để tam giác ANC cân tại N. g) Tìm toạ độ điểm D để ABDC là hình chữ nhật. h) Tìm toạ độ điểm K trên Ox để AOKB là hình thang đáy AO. i) Tìm toạ độ điểm T thoả TA TB TC2 3 0 BÀI TẬP CHƯƠNG II - HÌNH HỌC 10 MINH HIẾU - 5 - k) Tìm toạ độ điểm E đối xứng với A qua B. l) Tìm toạ độ điểm I chân đường phân giác trong tại đỉnh C của ABC. Bài 15: Cho tam giác ABC. tìm tập hợp những điểm M sao cho: a) MA MAMB2 2 . b) MA MB MB MC( )(2 ) 0 c) MA MB MB MC( )( ) 0 d) MA MAMB MAMC22 . . Bài 16: Cho hình vuơng ABCD cạnh a, tâm O. Tìm tập hợp những điểm M sao cho: a) MAMC MBMD a2. . b) MAMB MC MD a2. . 5 c) MA MB MC MD2 2 2 23 d) MA MB MC MC MB a2( )( ) 3 Bài 17: Cho tứ giác ABCD, I, J lần lượt là trung điểm của AB và CD. Tìm tập hợp điểm M sao cho: MAMB MC MD IJ2 1 . . 2 . Bài 18: Cho hình thang vuơng ABCD, đường cao AB=2a, đáy lớn BC=3a, đáy nhỏ AD=2a. III. HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC Cho ABC cĩ: – độ dài các cạnh: BC = a, CA = b, AB = c – độ dài các đường trung tuyến vẽ từ các đỉnh A, B, C: ma, mb, mc – độ dài các đường cao vẽ từ các đỉnh A, B, C: ha, hb, hc – bán kính đường trịn ngoại tiếp, nội tiếp tam giác: R, r – nửa chu vi tam giác: p – diện tích tam giác: S 1. Định lí cơsin a b c bc A2 2 2 2 .cos ; b c a ca B2 2 2 2 .cos ; c a b ab C2 2 2 2 .cos 2. Định lí sin a b c R A B C 2 sin sin sin 3. Độ dài trung tuyến a b c a m 2 2 2 2 2( ) 4 ; b a c b m 2 2 2 2 2( ) 4 ; c a b c m 2 2 2 2 2( ) 4 4. Diện tích tam giác S = a b cah bh ch 1 1 1 2 2 2 = bc A ca B ab C 1 1 1 sin sin sin 2 2 2 = abc R4 = pr BÀI TẬP CHƯƠNG II - HÌNH HỌC 10 MINH HIẾU - 6 - A B CH OM A B C D T R = p p a p b p c( )( )( ) (cơng thức Hê–rơng) Giải tam giác là tính các cạnh và các gĩc của tam giác khi biết một số yếu tố cho trước. 5. Hệ thức lượng trong tam giác vuơng (nhắc lại) Cho ABC vuơng tại A, AH là đường cao. BC AB AC2 2 2 (định lí Pi–ta–go) AB BC BH2 . , AC BCCH2 . AH BH CH2 . , AH AB AC2 2 2 1 1 1 AH BC AB AC. . b a B a C c B c C.sin .cos tan cot ; c a C a B b C b C.sin .cos tan cot 6. Hệ thức lượng trong đường trịn (bổ sung) Cho đường trịn (O; R) và điểm M cố định. Từ M vẽ hai cát tuyến MAB, MCD. PM/(O) = MAMB MC MD MO R2 2. . Nếu M ở ngồi đường trịn, vẽ tiếp tuyến MT. PM/(O) = MT MO R2 2 2 Bài 1: Chứng minh rằng trong mọi tam giác ABC ta cĩ; a) a b C c B.cos .cos b) A B C C Bsin sin cos sin cos c) ah R B C2 sin sin d) a b cm m m a b c 2 2 2 2 2 23 ( ) 4 e) ABCS AB AC AB AC 2 2 21 . . 2 Bài 2: Cho tam giác ABC. Chứng minh rằng: a) Nếu b + c = 2a thì a b ch h h 2 1 1 b) Nếu bc = a2 thì b c aB C A h h h 2 2sin sin sin , c) A vuơng b c am m m 2 2 25 Bài 3: Cho tứ giác lồi ABCD, gọi là gĩc hợp bởi hai đường chép AC và BD. a) Chứng minh diện tích S của tứ giác cho bởi cơng thức: S AC BD 1 . .sin 2 . b) Nêu kết quả trong trường hợp tứ giác cĩ hai đường chéo vuơng gĩc. Bài 4: Cho ABC vuơng ở A, BC = a, đường cao AH. a) Chứng minh AH a B B BH a B CH a B2 2.sin .cos , .cos , .sin . b) Từ đĩ suy ra AB BC BH AH BH HC2 2. , . . Bài 5: Cho AOB cân đỉnh O, OH và OK là các đường cao. Đặt OA = a, AOH . a) Tính các cạnh của OAK theo a và . b) Tính các cạnh của các tam giác OHA và AKB theo a và . c) Từ đĩ tính sin2 , cos2 , tan2 theo sin , cos , tan . Bài 6: Giải tam giác ABC, biết: a) c A B0 014; 60 ; 40 b) b A C0 04,5; 30 ; 75 c) c A C0 035; 40 ; 120 d) a B C0 0137,5; 83 ; 57 BÀI TẬP CHƯƠNG II - HÌNH HỌC 10 MINH HIẾU - 7 - Bài 7: Giải tam giác ABC, biết: a) a b C 06,3; 6,3; 54 b) b c A 032; 45; 87 c) a b C 07; 23; 130 d) b c A 014; 10; 145 Bài 8: Giải tam giác ABC, biết: a) a b c14; 18; 20 b) a b c6; 7,3; 4,8 c) a b c4; 5; 7 d) a b c2 3; 2 2; 6 2 $ BÀI TẬP ƠN CHƯƠNG II $ Bài 1: Chứng minh các đẳng thức sau: a) x x x x x sin 1 cos 2 1 cos sin sin b) x x x x x x 3 3sin cos 1 sin .cos sin cos c) x x x x 2 2 2 2 tan 1 1 1 2tan 4sin .cos d) x x x x x x 2 2 2 4 4 2 cos sin 1 tan sin cos sin e) x x x x x x x x 2 2sin cos sin cos cos (1 tan ) sin (1 cot ) f) x x x x x x x x cos sin 1 tan . cot 1 sin 1 cos sin .cos g) x x x x x2 2 2 2 2cos (cos 2sin sin tan ) 1 Bài 2: Biết 0 5 1 sin18 4 . Tính cos180, sin720, sin1620, cos1620, sin1080, cos1080, tan720. Bài 3: Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức: a) A = x x x4 2 2cos cos sin b) B = x x x4 2 2sin sin cos Bài 4: Cho các vectơ a b, . a) Tính gĩc a b, , biết a b, 0 và hai vectơ u a b v a b2 , 5 4 vuơng gĩc. b) Tính a b , biết a b a b11, 23, 30 . c) Tính gĩc a b, , biết a b a b a b a b( 3 ) (7 5 ), ( 4 ) (7 2 ) . d) Tính a b a b, 2 3 , biết a b a b 03, 2, ( , ) 120 . e) Tính a b, , biết a b a b a b a b2, 4, (2 ) ( 3 ) . Bài 5: Cho tam giác ABC cĩ AB = 3, AC = 4, BC = 6. a) Tính AB AC. và cosA. b) M, N là hai điểm được xác định bởi AM AB AN AC 2 3 , 3 4 . Tính MN. Bài 6: Cho hình bình hành ABCD cĩ AB = 3 , AD = 1, BAD 060 . a) Tính AB AD BABC. , . . b) Tính độ dài hai đường chéo AC và BD. Tính AC BDcos , . Bài 7: Cho tam giác ABC cĩ gĩc A nhọn. Về phía ngồi tam giác vẽ các tam giác vuơng cân đỉnh A là ABD và ACE. Gọi I là trung điểm của BC. Chứng minh AI DE. Bài 8: Cho tứ giác ABCD cĩ hai đường chéo cắt nhau tại O. Gọi H, K lần lượt là trực tâm của các tam giác ABO và CDO. Gọi I, J lần lượt là trung điểm của AD và BC. BÀI TẬP CHƯƠNG II - HÌNH HỌC 10 MINH HIẾU - 8 - Chứng minh HK IJ. Bài 9: Cho hình vuơng ABCD cĩ cạnh bằng 1, M là trung điểm cạnh AB. Trên đường chéo AC lấy điểm N sao cho AN AC 3 4 . a) Chứng minh DN vuơng gĩc với MN. b) Tính tổng DN NC MNCB. . . Bài 10: Cho tam giác ABC. Tìm tập hợp các điểm M sao cho: a) AB AM AC AM. . 0 b) AB AM AC AM. . 0 c) MA MB MA MC( )( ) 0 d) MA MB MC MA MB MC( 2 )( 2 ) 0 Bài 11: Chứng minh rằng trong mọi tam giác ABC ta cĩ: a) b c a b C c B2 2 ( .cos .cos ) b) b c A a c C b B2 2( )cos ( .cos .cos ) b) A B C C B B Csin sin .cos sin .cos sin( ) Bài 12: Cho ABC. Chứng minh rằng: a) Nếu a b c b c a bc( )( ) 3 thì A 060 . b) Nếu b c a a b c a 3 3 3 2 thì A 060 . c) Nếu A C Bcos( ) 3cos 1 thì B 060 . d) Nếu b b a c a c2 2 2 2( ) ( ) thì A 060 . Bài 13: Cho ABC. Chứng minh rằng: a) Nếu b a b A a B c 2 2 cos cos 2 thì ABC cân đỉnh C. b) Nếu B A C sin 2cos sin thì ABC cân đỉnh B. c) Nếu a b C2 .cos thì ABC cân đỉnh A. d) Nếu b c a B C B Ccos cos sin .sin thì ABC vuơng tại A. e) Nếu S R B C22 sin .sin thì ABC vuơng tại A. Bài 14: Cho ABC. Chứng minh điều kiện cần và đủ để hai trung tuyến BM và CN vuơng gĩc với nhau là: b c a2 2 25 . Bài 15: Cho ABC. a) Cĩ a = 5, b = 6, c = 3. Trên các đoạn AB, BC lần lượt lấy các điểm M, K sao cho BM = 2, BK = 2. Tính MK. b) Cĩ A 5 cos 9 , điểm D thuộc cạnh BC sao cho ABC DAC , DA = 6, BD 16 3 . Tính chu vi tam giác ABC. HD: a) MK = 8 30 15 b) AC = 5, BC = 25 3 , AB = 10 Bài 16: Cho một tam giác cĩ độ dài các cạnh là: x x x x2 21; 2 1; 1 . a) Tìm x để tồn tại một tam giác như trên. b) Khi đĩ chứng minh tam giác ấy cĩ một gĩc bằng 0120 . Bài 17: Cho ABC cĩ B 090 , AQ và CP là các đường cao, ABC BPQS S9 . BÀI TẬP CHƯƠNG II - HÌNH HỌC 10 MINH HIẾU - 9 - a) Tính cosB. b) Cho PQ = 2 2 . Tính bán kính R của đường trịn ngoại tiếp ABC. HD: a) B 1 cos 3 b) R 9 2 Bài 18: Cho ABC. a) Cĩ B 060 , R = 2, I là tâm đường trịn nội tiếp. Tính bán kính của đường trịn ngoại tiếp ACI. b) Cĩ A 090 , AB = 3, AC = 4, M là trung điểm của AC. Tính bán kính đường trịn ngoại tiếp BCM. c) Cĩ a = 4, b = 3, c = 2, M là trung điểm của AB. Tính bán kính của đường trịn ngoại tiếp BCM. HD: a) R = 2 b) R 5 13 6 c) R 8 23 3 30 Bài 19: Cho hai đường trịn (O1, R) và (O2, r) cắt nhau tại hai điểm A và B. Một đường thẳng tiếp xúc với hai đường trịn tại C và D. Gọi N là giao điểm của AB và CD (B nằm giữa A và N). Đặt AOC AO D1 2, . a) Tính AC theo R và ; AD theo r và . b) Tính bán kính của đường trịn ngoại tiếp ACD. HD: a) AC = R2 sin 2 , AD = r2 sin 2 b) Rr . Bài 20: Cho tứ giác ABCD nội tiếp trong đường trịn đường kính AC, BD = a, CAB , CAD . a) Tính AC. b) Tính diện tích tứ giác ABCD theo a, , . HD: a) AC = a sin( ) b) a S 2 cos( ) 2sin( ) . Bài 21: Cho ABC cân đỉnh A, A , AB = m, D là một điểm trên cạnh BC sao cho BC = 3BD. a) Tính BC, AD. b) Chứng tỏ rằng đường trịn ngoại tiếp các tam giác ABD, ACD là bằng nhau. Tính cos để bán kính của chúng bằng 1 2 bán kính R của đường trịn ngoại tiếp ABC. HD: a) BC = m2 sin 2 , AD = m 5 4cos 3 b) 11 cos 16 . _____________Hết___________ * Learning is the eye of the mind *
Tài liệu đính kèm: