Bài tập Chứng minh đẳng thức liên quan đến tỉ số lượng giác lớp 9 (có lời giải)
Đề thi

Bài tập Chứng minh đẳng thức liên quan đến tỉ số lượng giác lớp 9 (có lời giải)

A
Admin
ToánLớp 944 lượt thi
20 câu hỏi
1. Tự luận
• 1 điểm

Cho tam giác ABC có BC = a, AC = b, AB = c. Chứng minh rằng \(\sin \frac{A}{2} \le \frac{a}{{b + c}}\).

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Vẽ đường phân giác AD của tam giác ABC.

Theo tính chất đường phân giác của tam giác, ta có: \(\frac{{DB}}{{AB}} = \frac{{DC}}{{AC}}\).

Suy ra \(\frac{{BD}}{{AB}} = \frac{{BD + DC}}{{AB + AC}} = \frac{{BC}}{{AC + AC}}\).

Vậy \(\frac{{BD}}{{AB}} = \frac{a}{{b + c}}\).

Kẻ BI⊥AD (I ∈ AD), suy ra BI ≤ BD.

∆IAB có \(\widehat {AIB} = 90^\circ \).

Do đó, sin\(\widehat {BAI}\) = \(\frac{{BI}}{{AB}}\) hay \(\sin \frac{A}{2} \le \frac{a}{{b + c}}\).

2. Tự luận
• 1 điểm

Cho tam giác ABC có ba góc nhọn, BC = a, AC = b, AB = c. Chứng minh rằng: \(\frac{a}{{\sin A}} = \frac{b}{{\sin B}} = \frac{c}{{\sin C}}\).

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Vẽ AH⊥BC, H ∈ BC.

Vì trong tam giác HAB có \(\widehat H = 90^\circ \) nên sin B = \(\frac{{AH}}{{AB}}\).

Do trong tam giác AHC có \(\widehat H = 90^\circ \) nên sin C = \(\frac{{AH}}{{AC}}\).

Do đó, \(\frac{{\sin B}}{{\sin C}} = \frac{{AC}}{{AB}} = \frac{b}{c}\) suy ra \(\frac{b}{{\sin B}} = \frac{c}{{\sin C}}\).

Tương tự, ta suy ra \(\frac{a}{{\sin A}} = \frac{b}{{\sin B}}\).

Vậy \(\frac{a}{{\sin A}} = \frac{b}{{\sin B}} = \frac{c}{{\sin C}}\).

3. Tự luận
• 1 điểm

Cho tam giác ABC vuông tại A. Chứng minh rằng \(\frac{{AC}}{{AB}} = \frac{{\sin B}}{{\sin C}}\).

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Xét tam giác ABC vuông tại A, ta có:

sinB = \(\frac{{AC}}{{BC}}\); sinC = \(\frac{{AB}}{{BC}}\).

Do đó, \(\frac{{\sin B}}{{\sin C}} = \frac{{AC}}{{BC}}:\frac{{AB}}{{BC}} = \frac{{AC}}{{BA}}\) (đpcm).

4. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Chọn hệ thức đúng được suy ra từ hệ thức cos2α + sin2α = 1 với 0° ≤ α ≤ 180°?

\({\cos ^2}\frac{\alpha }{2} + {\sin ^2}\frac{\alpha }{2} = \frac{1}{2}\).

\({\cos ^2}\frac{\alpha }{3} + {\sin ^2}\frac{\alpha }{3} = \frac{1}{3}\).

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

\(5\left( {{{\cos }^2}\frac{\alpha }{5} + {{\sin }^2}\frac{\alpha }{5}} \right) = 5\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Ta có: cos2α + sin2α = 1 với 0° ≤ α ≤ 180° nên ta cũng có:

\({\cos ^2}\frac{\alpha }{5} + {\sin ^2}\frac{\alpha }{5}\) = 1.

Suy ra \(5\left( {{{\cos }^2}\frac{\alpha }{5} + {{\sin }^2}\frac{\alpha }{5}} \right) = 5\).

5. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Cho tam giác ABC, tìm đẳng thức sai trong các đẳng thức sau.

sinA = sin(B + C).

tanA = tan(B + C).

cos\(\frac{A}{2}\) = sin\(\frac{{B + C}}{2}\) .

tanA = −tan(B + C).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Xét tam giác ABC, ta có: \(\widehat A + \widehat B + \widehat C = 180^\circ \) nên \(\widehat A = 180^\circ - \left( {\widehat B + \widehat C} \right)\)

hay \(\widehat B + \widehat C = 180^\circ - \widehat A\).

Do đó sin A = sin (180° − \(\widehat A\)) = sin (B + C).

Suy ra khẳng định A là đúng.

Lại có \(\widehat A + \widehat B + \widehat C = 180^\circ \) suy ra \(\frac{{\widehat A + \widehat B + \widehat C}}{2} = \frac{{180^\circ }}{2} = 90^\circ \).

Do đó: cos\(\frac{A}{2}\) = sin\(\frac{{B + C}}{2}\) (hai góc phụ nhau).

Suy ra khẳng định C là đúng.

Mặt khác tanA = −tan(180° − A) = −tan(B + C).

Suy ra khẳng định D là đúng.

Vậy chọn đáp án B.

6. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Cho góc x với 0° < x < 90°. Trong các đẳng thức dưới đây, đẳng thức nào là đúng?

>

\(\frac{{1 + \cot x}}{{1 - \cot x}} = \frac{{\tan x + 1}}{{\tan x - 1}}\).

\(\frac{{1 + \cot x}}{{1 - \cot x}} = \frac{{\tan x}}{{\tan x - 1}}\).

\(\frac{{1 + \cot x}}{{1 - \cot x}} = \frac{{\tan x + 1}}{{\tan x}}\).

\(\frac{{1 + \cot x}}{{1 - \cot x}} = \frac{{{{\tan }^2}x + 1}}{{\tan x - 1}}\).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Ta có: cotx = \(\frac{{\cos x}}{{\sin x}}\).

Do đó, ta có: \(\frac{{1 + \cot x}}{{1 - \cot x}} = \frac{{1 + \frac{{\cos x}}{{\sin x}}}}{{1 - \frac{{\cos x}}{{\sin x}}}} = \frac{{\frac{{\sin x + \cos x}}{{\sin x}}}}{{\frac{{\sin x - \cos x}}{{\sin x}}}} = \frac{{\sin x + \cos x}}{{\sin x - \cos x}} = \frac{{\frac{{\sin x}}{{\cos x}} + 1}}{{\frac{{\sin x}}{{\cos x}} - 1}}\)

Suy ra \(\frac{{1 + \cot x}}{{1 - \cot x}} = \frac{{\tan x + 1}}{{\tan x - 1}}\).

7. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Với 0° ≤ x ≤ 180°, biểu thức (sinx + cosx)2 bằng

1.

1 + 2sinxcosx.

1 – 2sinxcosx.

0.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

(sinx + cosx)2 = sin2x + 2sinxcosx + cos2x = 1 + 2sinxcosx.

8. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Với 0° ≤ x ≤ 180°, đẳng thức nào dưới đây là đúng?

sin4x + cos4x = 1.

sin4x + cos4x = sin2x – cos2x.

sin4x + cos4x = 1 – 2sin2xcos2x.

sin4x + cos4x = 1 + 2sin2xcos2x.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: C

Ta có: sin4x + cos4x = (sin2x)2 + 2sin2xcos2x + (cos2x)2 – 2sin2xcos2x

= (sin2x + cos2x)2 – 2sin2xcos2x

= 1 – 2sin2xcos2x.

9. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Cho 0° ≤ x ≤ 180°, thu gọn đẳng thức (sin2x + cos2x)2 + (sin2x – cos2x)2 được

0.

2 – 2sin2xcos2x.

2 + 4sin2xcos2x.

2 – 4sin2xcos2x.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Ta có: (sin2x + cos2x)2 + (sin2x – cos2x)2

= 1 + sin4x + cos4x – 2sin2xcos2x

= 1 + (sin2x + cos2x)2 – 2sin2xcos2x – 2sin2xcos2x

= 2 – 4sin2xcos2x.

10. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Biểu thức A = 1 – (sin6x + cos6x) bằng

3sin2xcos2x.

sin2x.

1 – 3sin2xcos2x.

2 + sin2x.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

A = 1 – (sin6x + cos6x)

= 1 – (sin2x + cos2x)(sin4x – sin2xcos2x + cos4x)

= 1 – (sin4x – sin2xcos2x + cos4x)

= 1 – (sin2x + cos2x)2 + 3sin2xcos2x

= 3sin2xcos2x.

11. Đúng sai
• 1 điểm

Cho A = (cotx + tanx)2 và B = (cotx – tanx)2. Khi đó

a

A = cot2x + tan2x.

ĐúngSai
b

A = B.

ĐúngSai
c

A + B = 2(cot2x + tan2x).

ĐúngSai
d

A – B – 4 = 0.

ĐúngSai
Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: a) Sai.            b) Sai.          c) Đúng.           d) Đúng.

a) Sai.

Ta có: A = (cotx + tanx)2 = cot2x + 2cotx.tanx + tan2x = cot2x + 2 + tan2x.

b) Sai.

Ta có: B = (cotx – tanx)2 = cot2x – 2cotx.tanx + tan2x = cot2x – 2 + tan2x.

Do đó A ≠ B.

c) Đúng.

A + B = cot2x + 2 + tan2x + cot2x – 2 + tan2x = 2cot2x + 2tan2x = 2(cot2x + tan2x).

d) Đúng.

A – B – 4 = cot2x + 2 + tan2x – cot2x + 2 – tan2x – 4 = 0.

12. Đúng sai
• 1 điểm
Cho C = \(\frac{{{{\cot }^2}x - {{\cos }^2}x}}{{{{\cot }^2}x}}\) và D = \(\frac{{\sin x.\cos x}}{{\cot x}}\). Khi đó:
a

C = sin2x.

ĐúngSai
b

D = cos2x.

ĐúngSai
c

C + D = 1.

ĐúngSai
d

C – D = 1 – 2sin2x.

ĐúngSai
Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: a) Sai.            b) Sai.            c) Đúng.            d) Đúng.

a) Sai.

Ta có: \(C = \frac{{{{\cot }^2}x - {{\cos }^2}x}}{{{{\cot }^2}x}}\)

\( = \frac{{{{\cot }^2}x - {{\cos }^2}x}}{{{{\cot }^2}x}} = 1 - \frac{{{{\cos }^2}x}}{{{{\cot }^2}x}} = 1 - {\cos ^2}x.{\tan ^2}x\)

\( = 1 - {\cos ^2}x.\frac{{{{\sin }^2}x}}{{{{\cos }^2}x}} = 1 - {\sin ^2}x = {\cos ^2}x\).

b) Sai.

D = \(\frac{{\sin x.\cos x}}{{\cot x}} = \sin x.\cos x.\tan x = \sin x.\cos x.\frac{{\sin x}}{{\cos x}} = {\sin ^2}x\).

c) Đúng.

Ta có: C + D = sin2x + cos2x = 1.

d) Đúng.

Có C – D = cos2x – sin2x = 1 – sin2x – sin2x = 1 – 2sin2x.

13. Đúng sai
• 1 điểm

Cho tam giác ABC vuông tại A (AB < AC), \(\widehat C = \alpha < 45^\circ \), đường trung tuyến AM, đường cao AH và MA = MB = MC = a.

Hướng dẫn giải  Đáp án đúng là: a) Sai.     (ảnh 1) 

Khi đó:

a

\(\widehat {AMH} = 2\alpha \).

ĐúngSai
b

sin2α = 2sinα.cosα.

ĐúngSai
c

1 + cos2α = 2cot2α.

ĐúngSai
d

1 – cos2α = 2sin2α.

ĐúngSai
Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: a) Đúng.        b) Đúng.        c) Sai.                d) Đúng.

a) Đúng.

Vì AM là đường trung tuyến trong tam giác vuông nên AM = MB = MC.

Do đó, tam giác AMC cân tại M.

Suy ra \(\widehat {MAC} = \widehat {MCA} = \alpha \).

Do đó, \(\widehat {AMH} = 2\widehat {MCA} = 2\alpha \) (tính chất góc ngoài tam giác)

b) Đúng.

Ta có:

\(\sin 2\alpha = \sin \widehat {AMH} = \frac{{AH}}{{AM}} = \frac{{2AH}}{{2AM}} = \frac{{2AH}}{{BC}} = \frac{2}{{BC}}.\frac{{AB.AC}}{{BC}} = 2.\frac{{AB}}{{BC}}.\frac{{AC}}{{BC}} = 2\sin \alpha .\cos \alpha \).

c) Sai.

Chứng minh được: ΔABC∽ΔHAC (g.g) nên \(\frac{{AC}}{{HC}} = \frac{{BC}}{{AC}}\), do đó \(HC = \frac{{A{C^2}}}{{BC}}\).

Ta có: \(1 + \cos 2\alpha = 1 + \frac{{HM}}{{AM}} = \frac{{HC}}{{AM}} = \frac{{2HC}}{{BC}} = 2.\frac{{A{C^2}}}{{B{C^2}}} = 2{\cos ^2}\alpha \).

d) Đúng.

Chứng minh đượcΔABC∽ΔHBA  (g.g) nên \(\frac{{AB}}{{HB}} = \frac{{BC}}{{AB}}\), do đó \(HB = \frac{{A{B^2}}}{{BC}}\).

Ta có: \(1 - \cos 2\alpha = 1 - \frac{{HM}}{{AM}} = \frac{{HB}}{{AM}} = \frac{{2HB}}{{BC}} = 2.\frac{{A{B^2}}}{{B{C^2}}} = 2{\sin ^2}\alpha \).

14. Đúng sai
• 1 điểm

Cho tam giác ABC vuông tại B với các đỉnh A, B, C và các cạnh đối diện với các đỉnh tương ứng là a, b, c. Kẻ đường cao BH của tam giác ABC, khi đó:

a

AB2 – AH2 = BC2 – HC2.

ĐúngSai
b

\(H{A^2} - H{C^2} = \frac{{{c^2} - {a^2}}}{b}\).

ĐúngSai
c

\(AH = \frac{{{b^2} + {c^2} - {a^2}}}{b}\).

ĐúngSai
d

a2 = b2 + c2 – 2bc.cos A.

ĐúngSai
Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: a) Đúng.        b) Sai.            c) Sai.                d) Đúng.

Cho tam giác ABC vuông tại B với các đỉnh A, B, C và các cạnh đối diện với các đỉnh tương ứng là a, b, c. Kẻ đường cao BH của tam giác ABC, khi đó: (ảnh 1) 

a) Đúng.

Vì tam giác ABH vuông tại H nên theo định lí Pythagore, ta có:

\(A{H^2} + H{B^2} = A{B^2}\), do đó \(H{B^2} = A{B^2} - A{H^2}\) (1)

Vì tam giác BHC vuông tại H nên theo định lí Pythagore, ta có:

BH2 + HC2 = BC2, do đó BH2 = BC2 – HC2 (2)

Từ (1) và (2) suy ra BC2 – HC2 = AB2 – AH2 .

b) Sai.

Ta có: \(H{A^2} - H{C^2} = A{B^2} - B{H^2} - B{C^2} + H{B^2} = A{B^2} - B{C^2} = {c^2} - {a^2}\).

c) Sai.

Ta chứng minh được  (g.g)

Do đó, \(\frac{{AH}}{{BA}} = \frac{{AB}}{{AC}}\) nên AH.AC = AB2 hay AH.b = c2

Suy ra \(AH = \frac{{{c^2}}}{b}\).

d) Đúng.

Ta có: \[{b^2} + {\rm{ }}{c^2}--{\rm{ }}2bc.cos\,A = {b^2} + {c^2} - 2bc.\frac{c}{b} = {b^2} + {c^2} - 2{c^2} = {b^2} - {c^2} = {a^2}\].

Do đó, a2 = b2 + c2 – 2bc.cos A.

15. Đúng sai
• 1 điểm

Cho góc nhọn α, biết rằng tam giác ABC vuông tại A sao cho \(\widehat B = \alpha \).

Cho góc nhọn α, biết rằng tam giác ABC vuông tại A sao cho \(\widehat B = \alpha \).   Khi đó: (ảnh 1) 

Khi đó:

a

\(\sin \alpha = \frac{{AC}}{{BC}}.\)

ĐúngSai
b

\(\cos \alpha = \frac{{AC}}{{AB}}.\)

ĐúngSai
c

sin2α + cos2α = 1.

ĐúngSai
d

tanα.cotα = 1.

ĐúngSai
Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: a) Đúng.        b) Sai.            c) Đúng.            d) Đúng.

a) Đúng.

Ta có \(\sin \alpha = \frac{{AC}}{{BC}}.\)

b) Sai.

Ta có: \(\cos \alpha = \frac{{AB}}{{BC}}.\)

c) Đúng.

Ta có: \({\sin ^2}\alpha + {\cos ^2}\alpha = \frac{{A{B^2}}}{{B{C^2}}} + \frac{{A{C^2}}}{{B{C^2}}} = \frac{{A{B^2} + A{C^2}}}{{B{C^2}}} = \frac{{B{C^2}}}{{B{C^2}}} = 1.\)

Do đó, sin2α + cos2α = 1.

d) Đúng.

Ta có: \(\tan \alpha \cdot \cot \alpha = \frac{{AC}}{{AB}}.\frac{{AB}}{{AC}} = 1\).

16. Tự luận
• 1 điểm

Cho các đẳng thức dưới đây:

a) \(\tan x = \frac{{\sin x}}{{\cos x}}\).         b) \(\cot x = \frac{{\cos x}}{{\sin x}}\).       c) tanx.cotx = 1.            

d) tan2x – 1 = cos2x.   e) tanx.cosx = sinx.    f) cotx.sinx = sin2x.

Hỏi với góc x bất kì, có bao nhiêu đẳng thức đúng trong các đẳng thức trên?

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án: 4.

Các đẳng thức thức đúng là: a), b), c), e).

Đẳng thức sai là d) và f), vì:

d) tan2x – 1 = \(\frac{{{{\sin }^2}x}}{{{{\cos }^2}x}} - 1 = \frac{{{{\sin }^2}x - {{\cos }^2}x}}{{{{\cos }^2}x}} \ne {\cos ^2}x\).

f) cotx.sinx = \(\frac{{\cos x}}{{\sin x}}.\sin x = \cos x\).

17. Tự luận
• 1 điểm

Cho tam giác ABC vuông tại A (AB < AC), có đường cao AH. Biết HB = 9 cm, HC = 16 cm. Gọi E, F lần lượt là hình chiếu của H trên AB và AC. Khi đó:

i) AH = 12 cm.

ii) AB = 15 cm.

iii) AH2 = AB.AC.sin B.cos C.

iv) AE.AB = AF.AC.

Hỏi có bao nhiêu khẳng định đúng trong các khẳng định trên?

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án: 3

Cho tam giác ABC vuông tại A (AB < AC), có đường cao AH. Biết HB = 9 cm, HC = 16 cm. Gọi E, F lần lượt là hình chiếu của H trên AB và AC. Khi đó:  i) AH = 12 cm.  ii) AB = 15 cm. (ảnh 1) 

Ta có: BC = HC + HB = 9 + 16 = 25 (cm).

• Chứng minh được ΔAHB∽ΔCHA  (g.g) nên AH2 = BH.HC = 9.16 = 144

Suy ra AH = 12 cm.

• Chứng minh được ΔBAC∽ΔBHA (g.g) nên AB2 = BH.BC = 9.25 = 225

Suy ra BC = 15 cm.

• Xét tam giác ABH vuông tại H có: AH = AB.sin B.

         tam giác ACH vuông tại H có AH = AC.sin C.

Do đó, AH2 = AB.AC.sin B.sin C.

• Nhận thấy AEEHF là hình chữ nhật do \(\widehat {EAF} = \widehat {AFH} = \widehat {AEF} = 90^\circ \), suy ra \(\widehat {AEF} = \widehat {EAH}\).

Mà \(\widehat C = \widehat {EAH}\) (cùng phụ với \(\widehat {CAH}\)) nên \(\widehat C = \widehat {AEF}\).

Từ đây chứng minh được ΔABC∽ΔAFE (g.g) nên AE.AB = AF.AC.

Từ đây, nhận thấy có 3 khẳng định đúng là i), ii), iv).

18. Tự luận
• 1 điểm

Cho tam giác ABC vuông tại A, đường cao AH với AB = 9 cm, AC = 12 cm. Gọi E, D lần lượt là hình chiếu vuông góc của H trên AB, AC. Khi đó:

a) BH = 5,4 cm.

b) AH = 7,2 cm.

c) AE.AB = AD. AC.

d) AE = AD.cot B.

Hỏi có bao nhiêu khẳng định sai trong các khẳng định trên?

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án: 1.

Cho tam giác ABC vuông tại A, đường cao AH với AB = 9 cm, AC = 12 cm. Gọi E, D lần lượt là hình chiếu vuông góc của H trên AB, AC. Khi đó:  a) BH = 5,4 cm. (ảnh 1) 

• Áp dụng định lí Pythagore vào tam giác ABC có: AB2 + AC2 = BC2.

Suy ra BC = 15 cm.

Ta có: \({S_{ABC}} = \frac{1}{2}AB.AC = \frac{1}{2}AH.BC\) nên AB.AC = AH.BC

Do đó, \(AH = \frac{{AB.AC}}{{BC}} = \frac{{9.12}}{{15}} = 7,2\,\,\left( {cm} \right)\).

• Áp dụng định lí Pythagore vào tam giác ABH có:

AH2 + BH2 = AB2, suy ra BH2 = AB2 – AH2 = 92 – 7,22

Suy ra BH = 5,4 cm.

• Ta chứng minh được ΔEAH∽ΔHAB (g.g) nên \(\frac{{AE}}{{HA}} = \frac{{AH}}{{AB}}\) hay AH2 = AE.AB (1)

 Chứng minh được ΔDAH∽ΔHAC (g.g) nên \(\frac{{AD}}{{HA}} = \frac{{AH}}{{AC}}\) hay AH2 = AC.AD (2)

Từ (1) và (2) suy ra AE.AB = AD.AC hay \(\frac{{AE}}{{AD}} = \frac{{AC}}{{AB}}\).

• Có tam giác ABC vuông tại A nên \(\tan B = \frac{{AC}}{{AB}}\), mà \(\frac{{AE}}{{AD}} = \frac{{AC}}{{AB}}\) nên \(\tan B = \frac{{AE}}{{AD}}\).

Do đó, AE = AD.tan B.

Vậy có 1 khẳng định sai (khẳng định d).

19. Tự luận
• 1 điểm

Cho tam giác ABC vuông tại A (AB < AC), có đường cao AK chia cạnh huyền BC thành hai đoạn KB = 2 cm và KC = 6 cm. Tia phân giác góc B cắt AC tại D. Khi đó:

a) \(AK = 2\sqrt 3 \,\,cm.\)

b) AB = 4 cm.

c) \(\widehat C = 2\widehat {KAC}\).

d) \(\tan \widehat {ABD} = \frac{{AC}}{{AB + BC}}\).

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án: 3

Cho tam giác ABC vuông tại A (AB < AC), có đường cao AK chia cạnh huyền BC thành hai đoạn KB = 2 cm và KC = 6 cm. Tia phân giác góc B cắt AC tại D. Khi đó: (ảnh 1) 

• Xét tam giác vuông CKA vuông tại K có: \(\tan C = \frac{{AK}}{{KC}}\).

Xét tam giác vuông AKB vuông tại K có: \(\cot C = \frac{{BK}}{{AK}}\).

Mà \(\widehat C + \widehat B = 90^\circ \) nên tan C = cot B.

Do đó, \(\frac{{AK}}{{KC}} = \frac{{BK}}{{AK}}\) hay AK2 = BK.KC = 2.6 = 12 suy ra \(AK = 2\sqrt 3 \,\,cm.\)

• Áp dụng định lí Pythagore vào tam giác AKB được: AB2 = AK2 + BK2

Suy ra AB = 4 cm.

• Xét tam giác vuông AKC có: \(\tan C = \frac{{AK}}{{KC}} = \frac{{\sqrt 3 }}{3}\), suy ra \(\widehat C = 30^\circ \).

Mà \(\widehat {KAC} + \widehat C = 90^\circ \), suy ra \(\widehat {KAC} = 90^\circ - \widehat C = 90^\circ - 30^\circ = 60^\circ \).

• Xét tam giác ABD vuông tại A, ta có: \(\tan \widehat {ABD} = \frac{{AD}}{{AB}}\) (1)

Ta lại có BD là tia phân giác của góc B nên \(\frac{{AD}}{{DC}} = \frac{{AB}}{{BC}}\).

Theo tỉ lệ thức, ta có: \(\frac{{AD}}{{AB}} = \frac{{DC}}{{BC}} = \frac{{AD + DC}}{{AB + BC}} = \frac{{AC}}{{AB + BC}}\) (2)

Từ (1) và (2) suy ra \(\tan ABD = \frac{{AC}}{{AB + BC}}\).

Từ đây, nhận thấy có 3 khẳng định đúng là a), b), d).

20. Tự luận
• 1 điểm

Cho tam giác ABC nhọn, các đường phân giác AD, đường cao BH, đường trung trực CE đồng quy tại O. Vẽ EF vuông góc với BH tại F. Khi đó:

a) \(\frac{{CH}}{{EF}} = \frac{{AC}}{{AE}}\).

b) \(AC.\cos \widehat {BAC} = BC.\cos \widehat {ACB}\).

Hỏi có bao nhiêu khẳng định sai trong các khẳng định trên?

Xem đáp án

Hướng dẫn giải

Đáp án: 0

Cho tam giác ABC nhọn, các đường phân giác AD, đường cao BH, đường trung trực CE đồng quy tại O. Vẽ EF vuông góc với BH tại F. Khi đó: (ảnh 1) 

• Xét hai tam giác vuông HOC và FOE, có:

\(\widehat {CHO} = \widehat {EFO} = 90^\circ \)

\(\widehat {HOC} = \widehat {FOE}\) (đối đỉnh)

Do đó, ΔHOC∽ΔFOE  (g.g) suy ra \(\frac{{CH}}{{EF}} = \frac{{OC}}{{OE}}\) (1)

Lại có AD là phân giác góc BAC nên \(\frac{{AC}}{{AE}} = \frac{{OC}}{{OE}}\) (2)

Từ (1) và (2) có \(\frac{{AC}}{{AE}} = \frac{{CH}}{{EF}}\).

• Có EF là đường trung bình của tam giác ABH nên \(EF = \frac{1}{2}AH\).

Mà \(\frac{{AC}}{{AE}} = \frac{{CH}}{{EF}}\) hay \(\frac{{AC}}{{2AE}} = \frac{{CH}}{{2EF}}\) suy ra \(\frac{{AC}}{{AB}} = \frac{{CH}}{{AH}}\), do đó AC.AH = AB.CH.

Tam giác ABH vuông tại H nên \(AH = AB.\cos \widehat {BAC}\)

Tam giác HBC vuông tại H nên \(CH = BC.\cos \widehat {ACB}\).

Do đó, \(AC.AB.\cos \widehat {BAC} = BC.AB.\cos \widehat {ACB}\) hay \(AC.\cos \widehat {BAC} = BC.\cos \widehat {ACB}\).

Vậy cả 2 khẳng định đều đúng.