Đề bài - bài 40 trang 115 vở bài tập toán 9 tập 2

Trên đường tròn bán kính \[R\] lần lượt đặt theo cùng một chiều, kể từ điểm \[A\], ba cung \[AB, BC, CD\] sao cho sđ\[\overparen{AB}= {60^o}\], sđ\[\overparen{BC}= {90^o}\], sđ\[\overparen{CD}= {120^o}\].

Đề bài

Trên đường tròn bán kính \[R\] lần lượt đặt theo cùng một chiều, kể từ điểm \[A\], ba cung \[AB, BC, CD\] sao cho sđ\[\overparen{AB}= {60^o}\], sđ\[\overparen{BC}= {90^o}\], sđ\[\overparen{CD}= {120^o}\].

a] Tứ giác \[ABCD\] là hình gì ?

d] Chứng minh rằng hai đường chéo của tứ giác \[ABCD\] vuông góc với nhau.

c] Tính độ dài các cạnh của tứ giác \[ABCD\] theo \[R\].

Phương pháp giải - Xem chi tiết

a] Sử dụng số đo cả đường tròn bằng \[360^\circ \] để tính số đo cung \[AD\].

Sử dụng dấu hiệu nhận biết tứ giác có hai cạnh đáy song song và hai cạnh bên [hoặc hai góc ở đáy] bằng nhau.

b] Sử dụng: Số đo góc có đỉnh bên trong đường tròn bẳng nửa tổng số đo hai cung bị chắn

c] Sử dụng định lý Pytago và tính chất tam giác đều.

Lời giải chi tiết

a] Xét cung \[DA\] , ta có :

sđ\[\overparen{DA}=\]\[360^\circ - \] [sđ\[\overparen{AB}+\] sđ\[\overparen{BC}+\] sđ\[\overparen{CD}\]] \[ = 360^\circ - 270^\circ = 90^\circ .\]

Vậy sđ\[\overparen{DA}= 90^\circ \] ta có : sđ\[\overparen{BC}\] = sđ\[\overparen{DA}\]

\[ \Rightarrow \widehat {ACD} = \widehat {BAC} = \dfrac{1}{2}\] sđ\[\overparen{AD}\]. Do đó, ta có \[AB//DC\] và\[\overparen{BC}= \overparen{AD}\]\[ \Rightarrow BC = DA.\]

Vậy tứ giác\[ABCD\] là hình thang cân.

b] Gọi \[E\] là giao điểm của hai đường chéo \[AC\] và \[BD\]. Góc \[AEB\] có đỉnh nằm bên trong đường tròn nên ta có:

\[\widehat {AEB} = \dfrac{1}{2}\] [sđ\[\overparen{AB}\] + sđ\[\overparen{CD}\]]. Từ giả thiết ta có sđ\[\overparen{CD}\]\[ = 120^\circ ;\] sđ\[\overparen{AB}\] \[ = 60^\circ \]

Vậy \[\widehat {AEB} = 90^\circ \Rightarrow AC \bot BD.\]

c] Ta có \[\widehat {AOB} = \] sđ\[\overparen{AB}\] \[ = 60^\circ \] là góc ở tâm và \[OA = OB = AB\]

\[ \Rightarrow \Delta {\rm A}OB\] là tam giác đều.

Vậy \[AB = R.\]

Ta có \[\widehat {AOD} = \] sđ\[\overparen{AD}\] \[ = 90^\circ \]và \[OA = OD = R \Rightarrow \Delta AOD\] là tam giác vuông cân.

\[A{D^2} = O{A^2} + O{D^2} = 2{R^2}.\] Vậy \[AD = R\sqrt 2 \] và \[BC = AD = R\sqrt 2 ,\] vì \[ABCD\] là hình thang cân.

Kẻ \[OH \bot CD\] tại \[H\]

Vìsđ\[\overparen{CD}\] \[ = 120^\circ \] \[\Rightarrow \widehat{COD}=120^0.\]

Lại có \[\Delta DOC\] cân tại \[O\] có \[OH\] là đường cao nên \[OH\] cũng là đường phân giác

\[ \Rightarrow \widehat{HOC}=\widehat{DOC}:2=120^0:2=60^0.\]

Xét \[\Delta OCH\] vuông tại \[H\] ta có:

\[HC=OC.\sin \widehat{COH}=\dfrac{R\sqrt{3}}{2}.\]

Mà \[H\] là trung điểm của \[CD\] [định lý đường kính vuông góc với dây cung thì đi qua trung điểm của dây ấy].

\[\Rightarrow CD=2.CH=R\sqrt3.\]

Vậy \[AB = R;DC = R\sqrt3;BC = AD = R\sqrt 2 \]

Video liên quan

Chủ Đề