Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (181.45 KB, 13 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
<b>CH Đ : NH N D NG TAM GIÁCỦ Ề</b> <b>Ậ</b> <b>Ạ</b>
<b>Ch đ 1: NH N D NG TAM GIÁC CÂNủ ề</b> <b>Ậ</b> <b>Ạ</b>
- Các bài tốn thu c lo i này có các d ng nh sau: cho tam giác ộ ạ ạ ư ABC tho mãn m t đi u ả ộ ề
ki n nào đó, thệ ường là cho dướ ại d ng h th c. Hãy ch ng minh ệ ứ ứ ABC cân.
- Ph i l u ý tính đ i x ng c a bài toán đ đ nh hả ư ố ứ ủ ể ị ướng các phép bi n đ i. Ch ng h n cân ế ổ ẳ ạ
t i C thì t p trung vào ch ng minh A=B.ạ ậ ứ
- Các bài toán v nh n d ng tam giác cân có th chia thành 2 lo i chính nh sau:ề ậ ạ ể ạ ư
<b>LO I I: S D NG CÁC PHÉP BI N Đ I Đ NG TH CẠ</b> <b>Ử Ụ</b> <b>Ế</b> <b>Ổ</b> <b>Ẳ</b> <b>Ứ</b>
T gi thi t đi đ n k t lu n b ng cách v n d ng các h th c lừ ả ế ế ế ậ ằ ậ ụ ệ ứ ượng trong tam giác, các
công th c bi n đ i lứ ế ổ ượng giác.
<b>Ví d 1.ụ</b> Cho ABC có 4 2 2
2
sin
cos
1
<i>c</i>
<i>a</i>
<i>c</i>
<i>a</i>
<i>B</i>
<i>B</i>
(1). CM ABC cân.
Ta th y trong (1) ch a c 2 y u t góc và c nh. Đ i v i bài tốn này ta có th CM ấ ứ ả ế ố ạ ố ớ ể ABC
cân theo 2 cách A=B ho c a=b.ặ
Tuỳ vào bi u th c c a bài toán mà ta ch n bi n đ i v góc hay v c nh sao cho thu n l i ể ứ ủ ọ ế ổ ề ề ạ ậ ợ
h n.ơ
Cách 1:
(1)
2
2
2
2
2
4
2
cos
1
<i>c</i>
<i>a</i>
<i>c</i>
<i>a</i>
<i>B</i>
<i>B</i>
<i>c</i>
<i>a</i>
<i>c</i>
<i>a</i>
2
2
cos
1
cos
1
2
2
Áp d ng đ nh lý hàm Sin ta đụ ị ược:
<i>C</i>
<i>A</i>
<i>C</i>
<i>A</i>
<i>B</i>
<i>B</i>
sin
sin
2
sin
sin
2
cos
1
cos
1
<i>B</i>
<i>C</i>
<i>B</i>
<i>A</i>
<i>A</i>
<i>B</i>
<i>sínC</i>
<i>B</i>
<i>A</i>
<i>C</i>
<i>A</i> sin 2sin cos cos 2sin sin 2sin cos sin cos
sin
2
<i>C</i>
<i>B</i>
<i>A</i>cos 2sin
sin
4
2
2
sin(<i>A</i> <i>B</i>)0 <i>A</i><i>B</i><sub> </sub>
<sub></sub><sub>ABC cân t i C</sub><sub>ạ</sub>
Cách 2:
(1)
2
2
2
2
4
)
2
(
2
cos
2
sin
2
2
cos
2
<i>c</i>
<i>c</i>
<i>a</i>
<i>B</i>
<i>B</i>
<i>B</i>
1 2
2
tan
2
<i>a c</i>
<i>B</i> <i>a c</i>
2 2 2 2
2
2 2 2 2
2 ( )( ) 2 ( ) 2 ( ) 2
tan 1 1
2 2 ( ) 2 ( ) 2 ( ) 2
<i>B</i> <i>a c</i> <i>p c p a</i> <i>a c</i> <i>b</i> <i>c a</i> <i>a c</i> <i>b</i> <i>c a</i> <i>a c</i>
<i>a c</i> <i>p p b</i> <i>a c</i> <i>c a</i> <i>b</i> <i>a c</i> <i>c a</i> <i>b</i> <i>a c</i>
2 2 2 2 2 2 2 2
2 2
4 4
(2 ) ( ) 2 2
( ) 2
<i>ac</i> <i>a</i>
<i>c a c</i> <i>c a</i> <i>b</i> <i>ac c</i> <i>c</i> <i>a</i> <i>ca b</i> <i>b</i> <i>a</i>
<i>c a</i> <i>b</i> <i>a c</i>
<sub>a = b </sub><sub>ABC cân t i C</sub><sub>ạ</sub>
Chú ý: Ta có <i>B</i> .tan 2
<i>S</i> <i>B</i>
<i>r</i> <i>p</i>
<i>p b</i>
( )( )( ) ( )( )
tan
2 ( ) ( ) ( )
<i>p p a p b p c</i>
<i>B</i> <i>S</i> <i>p a p c</i>
<i>p p b</i> <i>p p b</i> <i>p p b</i>
<b>Ví d 2.ụ</b> Cho ABC tho ả sin 2cos 2 sin 2cos 2
3
3 <i>B</i> <i>B</i> <i>A</i>
<i>A</i>
Giải:
2 2
3 3
sin sin
2 2
(1) tan (1 tan ) tan (1 tan ) (*)
2 2 2 2
cos cos
2 2
<i>A</i> <i>B</i>
<i>A</i> <i>A</i> <i>B</i> <i>B</i>
<i>A</i> <i>B</i>
3 3 2 2
(tan tan ) tan tan 0 (tan tan )(1 tan tan tan tan ) 0
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
0 , tan , tan 0
2 2 2 2 2
<i>A</i> <i>B</i> <i>A</i> <i>B</i> <i>A</i> <i>B</i> <i>A</i> <i>A</i> <i>B</i> <i>B</i>
<i>A B</i> <i>A</i> <i>B</i>
<i>Vì</i>
Nên tan 2 tan 2 0 2 2
<i>A</i> <i>B</i> <i>A</i> <i>B</i>
<i>ABC</i>
<i>B</i>
<i>A</i>
<sub>cân t i C</sub><sub>ạ</sub>
NX: T (1) ta có th bi n đ i nh sauừ ể ế ổ ư
)
2
sin
1
(
sin <i>A</i> <i>B</i> 2 <i>B</i> <i>B</i> <i>A</i> 2 <i>A</i>
Ti p t c chuy n v và đ t th a s chung ta đế ụ ể ế ặ ừ ố ược: sin 2 0
<i>B</i>
<i>A</i>
Cách khác:
T (*) ta xét ừ <i>f</i>(<i>x</i>)<i>x</i>(1<i>x</i>2),<i>x</i>0
0
,
0
3
1
)
(
' 2
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i>
<i>f</i>
<i>f</i>
<sub> là hàm tăng trên </sub>(0,)
Vì v y: (*) ậ tan2 tan2
<i>A</i> <i>B</i>
<i>f</i> <i>f</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
tan 2 tan 2
<i>A</i> <i>B</i>
Chú ý: Trong bài toán CM tam giác cân ta thường g p 2 v c a bi u th c đ i x ng. Trong ặ ế ủ ể ứ ố ứ
trường h p này ta có th s d ng phợ ể ử ụ ương pháp hàm s :ố
Tính ch tấ : N u hàm ế tăng (ho c gi m) trong kho ng (a,b) ặ ả ả
Thì : <i>f</i>(<i>u</i>)<i>f</i>(<i>v</i>) <i>u</i><i>v</i>,<i>u</i>,<i>v</i>(<i>a</i>,<i>b</i>)
<b>LO I II: S D NG B T Đ NG TH CẠ</b> <b>Ử Ụ</b> <b>Ấ</b> <b>Ẳ</b> <b>Ứ</b>
- Khác v i tam giác đ u có vơ s h th c “đ p” thớ ề ố ệ ứ ẹ ường s d ng BĐT đ ch ng minh, ử ụ ể ứ
nh ng h th c đ p c a tam giác cân r t ít.ữ ệ ứ ẹ ủ ấ
- Cho ABC có các c nh và các góc th a mãn m t h th c:ạ ỏ ộ ệ ứ
F(A,B,C,a,b,c)=0
CM ABC cân t i C b ng BĐT nh sau:ạ ằ ư
Dùng BĐT ch ng minh F(A,B,C,a,b,c)ứ 0
D u b ng x y ra khi và ch khi a=b (ho c A=B)ấ ằ ả ỉ ặ
V y F(A,B,C,a,b,c)=0 ậ a=b ABC cân t i Cạ
<b>Ví d 3.ụ</b> Cho a,b,c, là đ dài 3 c nh c a m t tam giác Bi t r ngộ ạ ủ ộ ế ằ
<i>ab</i>
<i>ac</i>
<i>bc</i>
<i>c</i>
<i>b</i>
<i>a</i>
<i>p</i> 2
4 <sub> </sub>
CM tam giác trên là tam giác cân
Gi i:ả
(1) 4 2 ( )( ) 2 2 ( )( )
2
<i>a b c</i>
<i>a b</i> <i>c a c b</i> <i>c a b</i> <i>c a c b</i>
(<i>c a</i>) (<i>c b</i>) 2 (<i>c a c b</i>)( )
Đ (2) x y ra thì trong (3) x y ra d u đ ng th c. T c là a=b hay tam giác đã cho là tam ể ả ả ấ ẳ ứ ứ
giác cân.
NX: T (2) ta hồn tồn có th gi i theo cách thơng thừ ể ả ường b ng cách l y bình phằ ấ ương 2
v , ta đế ược:
* Cách ra đ cho bài toán nh n d ng tam giác b ng BĐT Cauchy:ề ậ ạ ằ
T a=b ho c A=B ừ ặ
+) Ta bi n đ i 2 v đ đế ổ ế ể ược m t đ ng th c tộ ẳ ứ ương đương
Đ t VT=ặ , VP=. Áp d ng BĐT Cauchy cho 2 s ụ ố,
T i v trí d u “=” x y ra ta đạ ị ấ ả ược bài toán ch ng minh ứ ABC cân t i Cạ
T bài toán đó ta có th ti p t c bi n đ i đ đừ ể ế ụ ế ổ ể ược 1 bài toán ph c t p h n d a vào các ứ ạ ơ ự
phép bi n đ i tế ổ ương đương hay bi n đ i lế ổ ượng giác.
<b>Ví d 4.ụ</b> Cho ABC tho mãn h th c: ả ệ ứ <i>ha</i> <i>p</i>(<i>p</i> <i>a</i>) (1). CM <sub></sub>ABC là tam giác cân
Gi i: Ta có: ả <i>a</i>
<i>c</i>
<i>p</i>
<i>b</i>
<i>p</i>
<i>a</i>
<i>p</i>
<i>p</i>
<i>a</i>
<i>s</i>
)
)(
)(
(
2
2
+) Do đó (1) ( )
)
)(
)(
(
2
<i>a</i>
<i>p</i>
<i>p</i>
<i>a</i>
<i>c</i>
<i>p</i>
<i>b</i>
<i>p</i>
<i><sub>p</sub></i> <i><sub>b</sub></i> <i><sub>p</sub></i> <i><sub>c</sub></i> <i><sub>a</sub></i>
2 ( )( ) <sub> (2)</sub>
+) Áp d ng BĐT Cauchy cho 2 s : p-b, p-c ụ ố
)
(
)
(
)
)(
(
2 <i>p</i> <i>b</i> <i>p</i> <i>c</i> <i>p</i> <i>b</i> <i>p</i> <i>c</i>
<i>a</i>
<i>c</i>
<i>p</i>
<i>b</i>
<i>p</i>
2 ( )( ) <sub> (3)</sub>
+) D u “=” x y ra ấ ả <i>p</i> <i>b</i><i>p</i> <i>c</i> <i>b</i><i>c</i>
V y t (2) suy ra trong (3) x y ra d u đ ng th c, t c là ta có b = c ậ ừ ả ấ ẳ ứ ứ ABC cân t i A.ạ
NX: N u không áp d ng BĐT thì t (2) ế ụ ừ 4(p-b)(p-c)=a2
2
2
)
2
4 <i>a</i> <i>c</i> <i>b</i> <i>a</i> <i>b</i> <i>c</i> <i>a</i>
<i>a</i>2(<i>c</i> <i>b</i>)2 <i>a</i>2
<i>b</i>
<i>c</i>
<i>b</i>
<i>c</i>
( )2 0
<b>Bài t p t luy nậ</b> <b>ự</b> <b>ệ</b>
<b>BT1.</b> Cho ABC th a: ỏ 2
3
)
cos(
)
sin(
)
sin(<i>B</i><i>C</i> <i>C</i><i>A</i> <i>A</i><i>B</i>
(1). Tam giác ABC là tam
giác gì ?
<b>BT2.</b> Cho ABC th a mãn h th cỏ ệ ứ
tan tan ( ) tan
2
<i>A B</i>
<i>a</i> <i>B b</i> <i>A</i> <i>a b</i>
và C≠ 900 <sub>(1) CM </sub><sub></sub><sub>ABC là tam giác cân.</sub>
<b>BT3.</b> Cho ABC tho mãn h th c:ả ệ ứ 4(sin<i>B</i>2sin<i>C</i>)3(cos<i>B</i>2cos<i>C</i>)15 (1)
CM ABC cân.
<b>BT4.</b> Cho ABC tho mãn đi u ki n ả ề ệ 2
cos
2
sin
sin <i>A</i> <i>B</i> <i>c</i>
. CM ABC cân.
<b>BT5.</b> CM đi u ki n c n và đ đ ề ệ ầ ủ ểABC cân là cos
0
15
cos
2
2
cos
2
<i>B</i>
<i>A</i>
, bi t C = 120ế 0
Chủ đề 2: NHẬN DẠNG TAM GIÁC VUÔNG
b ng s đo c a hai góc cịn l i. T xa x a Pitago đã phát hi n m t d u hi u đ nh n d ng ằ ố ủ ạ ừ ư ệ ộ ấ ệ ể ậ ạ
tam giác vuông là đ nh lý Pitago. Trong ph n này chúng tôi xin cung c p m t s d u hi u ị ầ ấ ộ ố ấ ệ
đ nh n bi t tam giác vuông.ể ậ ế
Đ nh n d ng tam giác vuông ta thể ậ ạ ường đ a v m t s d u hi u sau đây:ư ề ộ ố ấ ệ
1. sinA = 1 2. cosA = 0 3. sin2A = 0
4. cos2A = -1 5. tan 2 1
<i>A</i>
6. tanA = cotanB
7. sinA=Sin(B-C) 8. a2<sub> = b</sub>2<sub> + c</sub>2
<b>LO I I:S D NG PHẠ</b> <b>Ử Ụ</b> <b>ƯƠNG PHÁP BI N Đ I TẾ</b> <b>Ổ</b> <b>ƯƠNG ĐƯƠNG</b>
<b>Ví d 5.ụ</b> Ch ng minh r ng trong ứ ằ ABC tho mãn: ả sin 22 <i>A</i>sin 22 <i>B</i>sin 22 <i>C</i>2 (1) thì
ABC vng.
Ta có: sin2<sub>A + sin</sub>2<sub>B +sin</sub>2<sub>C =2+2cosA.cosB.cosC</sub>
T (1) suy ra cosA.cosB.cosC =0 ừ
BC
0
cos
0
cos
0
cos
<i>A</i>
<i>C</i>
<i>B</i>
<i>A</i>
vng
<b>Ví d 6.ụ</b> Cho tam giác ABC thoã mãn h th c rệ ứ c = r + ra + rb (2) v i rớ a là bán kính đường
trịn bàng ti p.Ch ng minh r ng ế ứ ằ ABC vuông.
Gi i: ả +) Ta có S = pr
<i>S</i>
<i>r</i>
<i>p</i>
và S = (p-a) ra <i>a</i>
<i>S</i>
<i>r</i>
<i>p a</i>
+) Khi đó (2) tương đương v i ớ <i>p</i> <i>a</i>
<i>S</i>
<sub>=</sub> <i>p</i> <i>c</i>
<i>S</i>
<i>b</i>
<i>p</i>
<i>S</i>
<i>P</i>
<i>S</i>
<i>c</i>
<i>p</i>
<i>b</i>
<i>p</i>
<i>p</i>
<i>a</i>
<i>p</i>
1 1 1 1
)
)(
(
)
(
)
)(
(
)
(
)
(
<i>c</i>
<i>p</i>
<i>b</i>
<i>p</i>
<i>a</i>
<i>a</i>
<i>p</i>
<i>p</i>
<i>a</i>
<i>c</i>
<i>p</i>
<i>b</i>
<i>p</i>
<i>b</i>
<i>p</i>
<i>c</i>
<i>p</i>
<i>a</i>
<i>p</i>
<i>p</i>
<i>a</i>
<i>p</i>
<i>p</i>
)
)(
(
)
)(
(<i>a</i><i>b</i><i>c</i> <i>b</i><i>c</i> <i>a</i> <i>a</i><i>c</i> <i>b</i> <i>a</i><i>b</i> <i>c</i>
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2 <sub>(</sub> <sub>)</sub> <sub>(</sub> <sub>)</sub> <sub>(</sub> <sub>)</sub> <sub>2</sub>
)
(<i>b</i><i>c</i> <i>a</i> <i>a</i> <i>b</i> <i>c</i> <i>b</i><i>c</i> <i>b</i> <i>c</i> <i>a</i> <i>a</i> <i>b</i> <i>c</i>
ABC vuông.
+) N u áp d ng h th c c b n trong tam giác, ta cóế ụ ệ ứ ơ ả
rc = ptg
, ( ) tan , tan , tan
2 2 <i>a</i> 2 <i>b</i> 2
<i>C</i> <i>C</i> <i>A</i> <i>B</i>
<i>r</i> <i>p c</i> <i>r</i> <i>p</i> <i>r</i> <i>b</i>
T (2) ta đừ ược ptg 2 ( ) tan 2 tan 2 tan 2
<i>C</i> <i>C</i> <i>A</i> <i>B</i>
<i>p c</i> <i>p</i> <i>p</i>
tan tan tan
2 2 2
<i>C</i> <i>A</i> <i>B</i>
<i>c</i> <i>p</i>
(2’)
+) M t khác p = R(sinA+ sinB + sinC)=4Rcosặ 2cos2cos2
T (2) ta có 2RsinC.ừ
sin
2
tan 4 .cos .cos .cos .
2 2 2 <sub>2 cos cos</sub>
2 2
<i>A B</i>
<i>C</i> <i>A</i> <i>B</i> <i>C</i>
<i>R</i>
<i>B</i> <i>C</i>
2 2 2
sin cos tan 1
2 2 2
<i>C</i> <i>C</i> <i>C</i>
.
Do
0
0
90
45
2
1
2
0
2 <i>C</i>
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>tg</i>
<i>C</i>
<i>tg</i>
.ABC vuông.
Chú ý: Khi g p 1 bài tốn có ch a các y u t khác c nh và góc ta nên chuy n v bài ặ ứ ế ố ạ ể ề
toán có ch a góc ho c c nh đ gi i, khi đó có nhi u cơng c đ gi i h n.ứ ặ ạ ể ả ề ụ ể ả ơ
<b>LO I II: S D NG B T Đ NG TH CẠ</b> <b>Ử Ụ</b> <b>Ấ</b> <b>Ẳ</b> <b>Ứ</b>
<b>Ví d 7.ụ</b> Cho ABC có A, B nh n và tho mãn h th c sinọ ả ệ ứ 2A + sin2B =3 sin<i>C</i> . (1)
Ch ng minh r ng ứ ằ ABC vng.
Gi iả : +) Vì 0 < sinC ≤ 1 nên 3sin<i>C</i> sin2<i>C</i><sub>.</sub>
T (1) ừ sin2 <i>A</i>sin2 <i>B</i>sin2<i>C</i><i>a</i>2<i>b</i>2 <i>c</i>2
2 2 2 2 2 cos 0
<i>a</i> <i>b</i> <i>a</i> <i>b</i> <i>ab</i> <i>C</i> <i>CosC</i> <i>C</i> 900<sub>.</sub>
+) N u C = 90ế 0
A+ B = 900 sin2A+sin2B= sin2A+cos2A = 1.
+) V y n u ABC là tam giác vuông t i C thì thỗ mãn h th c đã cho.ậ ế ạ ệ ứ
+) N u C < 90ế 0<sub>. T gi thi t ta có </sub><sub>ừ ả</sub> <sub>ế</sub>
3 <sub>sin</sub>
2
2
cos
1
2
2
cos
1
<i>C</i>
<i>B</i>
<i>A</i>
1 - cos (A+B).cos(A-B) = 3 sin<i>C</i> 1cos<i>C</i>.cos(<i>A</i> <i>B</i>)3 sin<i>C</i> (3).
+) Ta có sinC < 1. M t khác do A, B, C nh n nên cosC > 0, cos(A-B) > 0, v y t (3) ta suy ra ặ ọ ậ ừ
đi u vơ lý. Do đó trề ường h p C < 90ợ 0<sub> không x y ra. V y ABC là tam giác vuông t i C.</sub><sub>ả</sub> <sub>ậ</sub> <sub>ạ</sub>
Nh n xétậ :
* N u C = 90ế 0<sub> ta không th l i mà k t lu n </sub><sub>ử ạ</sub> <sub>ế</sub> <sub>ậ</sub>
ABC vuông là khơng ch t chẽ. Vì ặ ABC ch a ư
ch c tho mãn (1).ắ ả
* N u xét trế ường h p C < 90ợ 0<sub> ta đi đ n k t lu n lo i tr</sub><sub>ế</sub> <sub>ế</sub> <sub>ậ</sub> <sub>ạ</sub> <sub>ườ</sub><sub>ng h p này. T đây ta ph i có C = </sub><sub>ợ</sub> <sub>ừ</sub> <sub>ả</sub>
900<sub>, khơng c n th l i.</sub><sub>ầ</sub> <sub>ử ạ</sub>
* Đi m quan tr ng c a bài t p này là ch v i a ể ọ ủ ậ ở ỗ ớ R, 0 <a ≤1 thì ta có an > am , 1 < n < m,
n,m Q. T đ y bài tốn (1) có th m r ng n u sinừ ấ ể ở ộ ế 2A + sin2B = <i>n</i> sin<i>C</i>,<i>n</i>1 thì ABC
vng.
<b>Bài t p t luy nậ</b> <b>ự</b> <b>ệ</b>
Ch ng minh r ng ứ ằ ABC là tam giác vuông n u tho m t trong các đi u ki n sauế ả ộ ề ệ
Bài 1: cos2A + cos2B + cos2C = -1.
Bài 2: a) sinA + sinB + sinC = 1 + cosA + cosB + cosC
b) sinA + sinB + sinC = 1- cosA + cosB + cosC.
Hướng d n: Ch ng minh vuông t i C.ẫ ứ ạ
Bài 3: <i>B</i> <i>C</i>
<i>a</i>
<i>c</i>
<i>c</i>
<i>B</i>
<i>b</i>
sin
sin
cos
cos
Hướng d n: A p d ng đ nh lý hàm sinẫ ụ ị
Bài 4: r(sinA + sinB)= 2. .sin 2cos 2
<i>B</i>
<i>A</i>
<i>B</i>
<i>c</i>
Hướng d n: Ta s d ng h th c c b nẫ ử ụ ệ ứ ơ ả
r = 4Rsin 2.sin 2.sin 2 vaøc2RsinC
<i>C</i>
<i>B</i>
<i>A</i>
Bài 5: r + ra + rb + rc = a + b + c
Áp d ng công th c lụ ứ ượng c b n r =ptgơ ả 2, ( ) 2
<i>A</i>
<i>tg</i>
<i>a</i>
<i>p</i>
<i>r</i>
<i>A</i>
<i>a</i>
p = 4Rcos 2cos2cos 2
<i>C</i>
<i>B</i>
<i>A</i>
và đ nh hàm sin.ị
Hay có th áp d ng cơng th c S = rể ụ ứ c(p-c), S=rp.
Bài 6: 3cosB + 4sinB + 6sinC +8cosC =15 (6)
HD: Áp d ng BĐT Schwartz cho các c p (3,4), (cosB,sinB) và (6,8), (sinC,cosC).ụ ặ
Cách khác: Bài 6 có th v n d ng phép bi n đ i tể ậ ụ ế ổ ương đương và tính ch t b ch n c a ấ ị ặ ủ
hàm sinx, cosx.
(6) 5cos ) 15.
4
sin
5
3
(
10
)
cos
5
3
sin
5
4
(
5
<i>B</i> <i>B</i> <i>C</i> <i>C</i>
(6’<sub>)</sub>
Đ t ặ 5 sin ,0 90 .
3
,
cos
5
4 0
Thì t (6ừ ’<sub>) ta suy ra</sub>
5sin(B+<sub>) + 10cos(C-</sub><sub>) = 15</sub>
<i>ABC</i>
<i>C</i>
<i>B</i>
<i>C</i>
<i>B</i>
900
1
)
cos(
1
)
sin(
vuông.
Bài 7: sin3A + sin2B = 4sinAsinB. (7)
HD: Dùng công th c bi n đ i t ng thành tích cho v trái và tích thành t ng, rút g n ta ứ ế ổ ổ ế ổ ọ
được cos(A-B).(sinC-1) = cosC
cos2(A-B).(sin2C-1) = 1 – sin2C.
<sub> (1-sinC)[cos</sub>2<sub>(A-B)(1-sinC) - 1- sinC] = 0.</sub>
Đánh giá cos2<sub>(A-B)(1-sinC)- 1 – sinC < 0 T đó suy ra sinC = 1</sub><sub>ừ</sub>
<sub> C = 90</sub>0
G i ý: Nh n xét v trí c a H và v n d ng t s lợ ậ ị ủ ậ ụ ỉ ố ượng giác c a ủ ABC đ đ a bài toán thành ể ư
bi u th c theo góc.ể ứ
Bài 9: ABC có đ c đi m gì n uặ ể ế
cosA (1 – sinB) = cosB.
G i ý: 1 – sinB và cosB cùng ch a nhân t chung là ợ ứ ử cos2 sin 2
<i>B</i>
<i>B</i>
.
Bài 10: ABC có đ c đi m gì n uặ ể ế
2sin2A – sin2B = sinC + sin<i>C</i>
1
.
HD: Dùng phương pháp đánh giá đ gi i.ể ả
<b>BT6.</b> Ch ng minh r ng n u tam giác ABC thoứ ằ ế ả
sin4<sub>A + 2sin</sub>4<sub>B+ 2sin</sub>4<sub>C = 2sin</sub>2<sub>A (sin</sub>2<sub>B + sin</sub>2<sub>C) (1). Ch ng minh </sub><sub>ứ</sub>
ABC vuông cân.
<b>Ch đ 3:NH N D NG TAM GIÁC Đ Uủ ề</b> <b>Ậ</b> <b>Ạ</b> <b>Ề</b>
Trong m c này, m t s phụ ộ ố ương pháp hay s d ng đ nh n d ng tam giác đ u nhử ụ ể ậ ạ ề ư
Loại I:Sử dụng phương pháp biến đổi tương đương
1/ Phương pháp s d ng 9 bài toán nh n d ng tam giác đ u.ử ụ ậ ạ ề
2/ Phương pháp s d ng m nh đ .ử ụ ệ ề
<i>n</i>
<i>i</i>
<i>A</i>
<i>A</i>
<i>A</i>
<i>n</i>
<i>n</i>
,
1
,
0
0
...
2
1
A1 = A2 = … =An = 0
3/ Nh n d ng tam giác đ u t m t h đi u ki n.ậ ạ ề ừ ộ ệ ề ệ
Loại II:Sử dụng bất đẳng thức.
<b> LO I I:S D NG PHẠ</b> <b>Ử Ụ</b> <b>ƯƠNG PHÁP BI N Đ I TẾ</b> <b>Ổ</b> <b>ƯƠNG ĐƯƠNG</b>
1. Phương pháp s d ng 9 bài toán c b n nh n d ng tam giác đ u.ử ụ ơ ả ậ ạ ề
* ABC tho mãn các h th c sau thì ả ệ ứ ABC là tam giác đ u.ề
a) cos A + cosB + cosC =2
3
f) cotgA + cotgB + cotgC = 3
b) sin 2
<i>A</i>
sin 2
<i>B</i>
sin 2
<i>C</i>
= 8
1
g) sinA + sinB + sinC = 2
3
3
c) cosA cosB cosC =18 <sub>h) cos</sub> 2
<i>A</i>
+ cos2
<i>B</i>
+ cos 2
<i>C</i>
3
3
d) sin2<sub>A + sin</sub>2<sub>B + sin</sub>2<sub>C = </sub><sub>4</sub>
9
i) sin 2
<i>A</i>
+ sin 2
<i>B</i>
+ sin 2
<i>C</i>
=2
3
e) tan 2 tan 2 tan 2 3
<i>A</i> <i>B</i> <i>C</i>
<b>Ví d 8.ụ</b> Gi s ả ử ABC tho mãn đi u ki n: 2(acosA + bcosB + ccosC) = a + b + c. Ch ng ả ề ệ ứ
minh ABC đ u.ề
Gi i: +) Áp d ng đ nh lý Sin ta có a=2RsinA , b = 2RsinB , c = 2RsinC ( v i R là bán kính ả ụ ị ớ
đường tròn ngo i ti p ạ ế ABC), h th c đã cho tệ ứ ương đương v i:ớ
2sinA cosA + 2sinB cosB + 2sinCcosC = sinA + sinB + sinC
sin2A + sin2B + sin2C = sinA + sinB + sinC (*)
Tacó sin2A + sin2B + sin2C = 2sin(A + B)cos( A – B ) – 2sin( A + B)cos( A + B)
= 2sin (A + B)(cos(A + B) – cos (A + B)) = 4sinAsinBsinC.
Tacó sinA + sinB + sinC = 2sin 2 cos 2 2cos 2cos 2
<i>B</i>
<i>A</i>
<i>C</i>
<i>B</i>
<i>A</i>
<i>B</i>
<i>A</i>
2 cos cos cos 4 cos cos cos .
2 2 2 2 2 2
<i>C</i> <i>A B</i> <i>A B</i> <i>A</i> <i>B</i> <i>C</i>
<sub></sub> <sub></sub>
( ) sin sin sin cos cos cos
2 2 2
8sin sin sin cos cos cos cos cos cos
2 2 2 2 2 2 2 2 2
<i>A</i> <i>B</i> <i>C</i>
<i>A</i> <i>B</i> <i>C</i>
<i>A</i> <i>B</i> <i>C</i> <i>A</i> <i>B</i> <i>C</i> <i>A</i> <i>B</i> <i>C</i>
1
sin sin sin
2 2 2 8
<i>A</i> <i>B</i> <i>C</i>
(d ng bài toán c b n). V y ạ ơ ả ậ ABC đ u.ề
<b>Ví d 9.ụ</b> CMR n u A,B,C là ba góc c a m t tam giác tho mãnế ủ ộ ả
3
cos
3
cos
3
cos
4
cos3 <i>A</i> 3 <i>B</i> 3<i>C</i> <i>A</i> <i>B</i> <i>C</i>
thì tam giác y đ uấ ề
H th c đã cho tệ ứ ương ng v iứ ớ
.
2
3
cos
cos
cos
2
3
3
cos
3
3
cos
4
3
cos
3
cos
3
cos
3
2
3
3
cos
4
3
cos
4
3
cos
3
3
3
3
3
3
<i>C</i>
<i>B</i>
<i>A</i>
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>B</i>
<i>B</i>
<i>A</i>
<i>A</i>
<i>C</i>
<i>B</i>
<i>A</i>
<i>C</i>
<i>B</i>
( d ng bài toán c b n) ạ ơ ả
V y ậ ABC đ u.ề
<i><b>2. Ph</b><b>ươ</b><b>ng pháp s d ng m nh đ</b><b>ử ụ</b></i> <i><b>ệ</b></i> <i><b>ề</b></i>
0
,
1
,
0
0
...
2
1
2
1
<i>n</i>
<i>i</i>
<i>n</i>
<i>A</i>
<i>A</i>
<i>A</i>
<i>n</i>
<i>i</i>
<i>A</i>
<i>A</i>
<i>A</i>
<i>A</i>
<b>Ví d 10.ụ</b> Ch ng minh ứ ABC có <i>ha</i><i>hb</i><i>hc</i> = 9r thì <sub></sub> ABC đ u ề
Ta có ha + hb + hc = 9r
.
9
1
1
1
2
9
2
2
2
<i>r</i>
<i>c</i>
<i>b</i>
<i>a</i>
<i>S</i>
<i>r</i>
<i>c</i>
<i>S</i>
<i>b</i>
<i>S</i>
<i>a</i>
<i>S</i>
V y ậ ABC đ u.ề
<b>Ví d 11.ụ</b> CMR n u trong ế ABC ta có <i>r</i>
( p: n a chu vi, R là bán kính đử ường trịn ngo i ti p ạ ế ABC) thì ABC là tam giác đ u.ề
Ta có: (*)
<i>R</i>
<i>p</i>
<i>R</i>
<i>a</i>
<i>c</i>
<i>R</i>
<i>c</i>
<i>b</i>
<i>R</i>
<i>b</i>
<i>a</i>
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>R</i>
<i>B</i>
<i>B</i>
<i>R</i>
<i>A</i>
<i>A</i>
<i>R</i>
9
2
2
.
2
.
2
.
cos
<i>R</i>
Ta có sin2A + sin2B + sin 2C = 4 sinAsinBsinC =4.<sub>2</sub> .<sub>2</sub> .<sub>2</sub> <sub>2</sub><i><sub>R</sub></i>3
<i>abc</i>
<i>R</i>
<i>c</i>
<i>R</i>
<i>b</i>
<i>R</i>
<i>a</i>
(**) <i>R</i>
<i>c</i>
<i>b</i>
<i>a</i>
<i>R</i>
<i>ca</i>
<i>bc</i>
<sub> </sub><sub></sub><sub> (ab + bc+ ca) (a + b + c)=9abc</sub>
a2b + bc2+ ab2 + ac2+ b2c+ a2c = 6abc
b(a2+c2- 2ac) + a(b2+ c2 - 2bc) + c(a2 + b2 – 2ab)=0
b(a - c)2 + a(b - c)2 + c(a - b)2
0
0
0
<i>b</i>
<i>a</i>
a=b=c .
V y ậ ABC đ u.ề
<b>LO I II: S D NG B T Đ NG TH CẠ</b> <b>Ử Ụ</b> <b>Ấ</b> <b>Ẳ</b> <b>Ứ</b>
- T đi u ki n c a bài toán (thừ ề ệ ủ ường là các h th c, các b t đ ng th c)s d ng các phép ệ ứ ấ ẳ ứ ử ụ
bi n đ i lế ổ ượng giác đ d n đ n m t b t đ ng th c đ n gi n, có th đánh giá để ẫ ế ộ ấ ẳ ứ ơ ả ể ược đi u ề
ki n d u b ng x y ra.ệ ấ ằ ả
- Thi t l p m t h phế ậ ộ ệ ương trình xác đ nh m i quan h gi a các góc, các c nh c a tam giác,ị ố ệ ữ ạ ủ
qua đó nh n d ng đậ ạ ược tam giác.
<b>Ví d 12.ụ</b> Cho ABC th a đi u ki n ỏ ề ệ cos cos cos sin 2sin 2sin 2
<i>A</i> <i>B</i>
<i>A</i> <i>B</i> <i>C</i> <i>C</i>
(*). Ch ng minh ứ
ABC đ u.ề
Gi i: +) T gi thi t suy ra ả ừ ả ế ABC nh n (cos A > 0, cos B > 0, cos C > 0)ọ
+) Ta có: cosA cosB =
<i>A</i>
=2(1 cos ) sin 2
1 <i><sub>C</sub></i> 2 <i>C</i>
V y 0 < cosA cosB ậ sin 2
+) Tương t ta cũng có ự 0 cos cos sin 2;0 cos cos sin 2
2
2 <i>A</i> <i><sub>C</sub></i> <i><sub>A</sub></i> <i>B</i>
<i>C</i>
<i>B</i>
Suy ra
2
sin
2
sin
2
sin
cos
cos
cos<i>A</i> <i>B</i> <i>C</i> <i>A</i> <i>B</i> <i>C</i>
+) D u “=” x y ra khi và ch khiấ ả ỉ
2
2
2
cos cos
cos( )
cos cos cos( )
cos( )
c
sin
2 <sub>1</sub>
si
os cos
n 1
2
1
sin
2
<i>A</i> <i>B</i>
<i>A B</i>
<i>B</i> <i>C</i> <i>B C</i>
<i>C A</i>
<i>C</i> <i>A</i> <i>B</i>
<i>C</i>
<i>A</i>
<sub></sub>
<sub> A = B = C</sub>
V y ậ ABC đ uề
<b>Ví d 13.ụ</b> Cho ABC th a đkỏ
)
cos(
cos
cos
90
<i>B</i>
<i>A</i>
<i>A</i>
<i>A</i>
<i>B</i>
<i>C</i> <i>O</i>
Xác đ nh d ng c a ị ạ ủ ABC ?
T đi u ki n ừ ề ệ <i>C</i><i>B</i><i>A</i>900
,
0
sin
sin
90
0 0
<i>C</i> <i>B</i> <i>B</i> <i>C</i> <sub> cosA</sub>0,cos<i>B</i>0
M t khác sin2A + Sin2B =2sin(A+B)cos(A-B)ặ
.
cos
cos
cos
sin
sin
cos
sin
sin
sin
2
cos
sin
2
cos
sin
2
)
sin(
2
2
sin
2
sin
<i>B</i>
<i>A</i>
<i>B</i>
<i>C</i>
<i>B</i>
<i>A</i>
<i>C</i>
<i>A</i>
<i>C</i>
<i>B</i>
<i>B</i>
<i>A</i>
<i>A</i>
<i>B</i>
<i>A</i>
<i>B</i>
<i>A</i>
<i>B</i>
<i>A</i>
D u “=” x y ra khi và ch khi ấ ả ỉ
<i>C</i>
<i>B</i>
<i>A</i>
sin
sin
0
cos
ho c SinA = SinB = SinCặ
V y ậ ABC vuông cân t i A ho c đ u.ạ ặ ề
<b>Bài t p t luy nậ</b> <b>ự</b> <b>ệ</b>
<b>BT7.</b> Cho ABC đ u tho mãn h ng th c: ề ả ằ ứ <i>a</i>2<i>b</i>2 <i>c</i>2 4 3<sub> và </sub>
2
2
2 <sub>(</sub> <sub>)</sub> <sub>(</sub> <sub>)</sub>
)
(<i>a</i> <i>b</i> <i>b</i> <i>c</i> <i>c</i> <i>a</i>
<i>S</i>
. Ch ng minh ứ ABC là tam giác đ u.ề
<b>BT8.</b> CMR n u trong ế ABC ta có 2 <i>ha</i> 3
<i>a</i>
<i>c</i>
<i>b</i>
thì ABC đ uề
<b>BT9.</b> Cho ABC tho ả 2
3
<i>a</i> <i>b</i>
<i>c</i>
<i>a</i>
<i>c</i>
<i>b</i>
<i>c</i>
<i>b</i>
<i>a</i>
<b>BT10.</b>CMR ABC đ u n u ề ế sin 2
1
2
sin
1
1
cos
1
cos
1
cos
1
<i>C</i>
<i>B</i>
<i>A</i>
<i>C</i>
<i>B</i>
<i>A</i>
<b>BT11.</b>Cho ABC, tho ả
1
3
3
3
<i>c</i>
<i>b</i>
<i>a</i>
<i>b</i>
<i>c</i>
<i>a</i>
<i>a</i>
<i>c</i>
<i>b</i>
(1)
CMR ABC đ u khi d u ”=” x y ra.ề ấ ả
<b>BT12.</b>Cho ABC th a ỏ sin sin sin 9 .
cos
cos
cos
<i>R</i>
<i>c</i>
<i>b</i>
<i>a</i>
<i>C</i>
<i>c</i>
<i>B</i>
<i>b</i>
<i>C</i>
<i>c</i>
<i>B</i>
<i>b</i>
<i>A</i>
<i>a</i>
(1). CMR ABC đ u.ề
<b>BT13.</b>Cho ABC tho tanả 6 2
<i>A</i>
+ tan6 <sub>2</sub>
<i>B</i>
+ tan6 <sub>2</sub>
<i>C</i>
=9
1
. CMR ABC đ u.ề
<b>BT14.</b>Cho ABC tho 2(lả a + lb + lc) = 3(a + b + c)
CMR ABC đ u.ề
Nh n d ng tam giác đ u b ng cách s d ng bđt Jensenậ ạ ề ằ ử ụ
<b>BT15.</b>CMR ABC tho ả
12
2
sin
1
2
sin
1
2
sin
1
2
2
2
<i>C</i>
<i>B</i>
<i>A</i>
thì đ uề
<b>BT16.</b>Cho ABC nh n tho mãn ọ ả
(tan tan tan )(cot cot cot ) (tan tan tan )(cot cot cot )
2 2 2 2 2 2
<i>A</i> <i>B</i> <i>C</i> <i>A</i> <i>B</i> <i>C</i>
<i>A</i> <i>B</i> <i>C</i> <i>A</i> <i>B</i> <i>C</i>
Ch ng minh ứ ABC đ u.ề
Chủ đề 4:NHẬN DẠNG TAM GIÁC KHÁC
<b>Ví d 14.ụ</b> Xác đ nh các góc c a ị ủ ABC n u: ế 2
3
cos
sin
sin<i>A</i> <i>B</i> <i>C</i>
(1)
Cách 1: (1) 2
3
cos
2
cos
2
sin
2
<i>A</i> <i>B</i> <i>A</i> <i>B</i> <i>C</i> 0
2
3
2
cos
2
cos
2
cos
<i>C</i> <i>C</i> <i>A</i> <i>B</i>
0
2
1
2
cos
2
cos
2
2
cos
2 2
<i>C</i> <i>C</i> <i>A</i> <i>B</i>
(1’)
Đ t t = ặ cos 2
2<i>C</i>
t (0,1)
(1’) 2
1
2
cos
2
2 2
<i>t</i> <i>A</i> <i>Bt</i>
= 0
Đ t ặ <i>f</i>(<i>t</i>) = 2
1
2
cos
2
2 2
<i>t</i> <i>A</i> <i>B</i>
<i>t</i>
, t (0,1)
Ta có: ’ = cos 2 1 0 ( ) 0
2
<i>t</i>
<i>f</i>
<i>B</i>
<i>A</i>
0
)
(<i>t</i>
<i>f</i> <sub> </sub> <sub></sub>
2 <i>A</i> <i>B</i>
<i>B</i>
<i>A</i>
<i>C</i>
1
2
cos
2
1
2
cos
<i>B</i>
<i>A</i>
<b>Ví d 15.ụ</b> Cho ABC tho b(aả 2-b2) = c(c2-a2). Nh n d ng tam giác này.ậ ạ
Ta có <i>b</i>(<i>a</i>2 <i>b</i>2)<i>c</i>(<i>c</i>2 <i>a</i>2) <i>ba</i>2 <i>b</i>3 <i>c</i>3 <i>ca</i>2
)
)(
(
)
(
)
( 2 3 3 2 2 2
<i>c</i>
<i>bc</i>
<i>b</i>
<i>c</i>
<i>b</i>
<i>c</i>
<i>b</i>
<i>a</i>
<i>c</i>
<i>b</i>
<i>a</i>
<i>c</i>
<i>b</i>
2
2
2 <i><sub>b</sub></i> <i><sub>bc</sub></i> <i><sub>c</sub></i>
<i>a</i>
0
2
2
2
2 <sub>60</sub>
2
1
cos
cos
.
2
<i>b</i> <i>c</i> <i>bc</i> <i>A</i> <i>b</i> <i>bc</i> <i>c</i> <i>A</i> <i>A</i>
Bài này ta cũng có th bi n đ i nh sau:ể ế ổ ư
)
cos
.
2
(
)
(
)
( 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
<i>A</i>
<i>bc</i>
<i>c</i>
<i>b</i>
<i>c</i>
<i>c</i>
<i>b</i>
<i>A</i>
<i>bc</i>
<i>c</i>
<i>b</i>
<i>b</i>
<i>a</i>
<i>c</i>
<i>c</i>
<i>b</i>
<i>a</i>
<i>b</i>
)
cos
2
)(
(
)
cos
.
(
)
cos
2
(<i><sub>c</sub></i>2 <i><sub>bc</sub></i> <i><sub>A</sub></i> <i><sub>c</sub></i> <i><sub>bc</sub></i> <i><sub>A</sub></i> <i><sub>b</sub></i>2 <i><sub>bc</sub></i>2 <i><sub>b</sub></i>2<i><sub>c</sub></i> <i><sub>bc</sub></i>2 <i><sub>b</sub></i>2<i><sub>c</sub></i> <i><sub>A</sub></i>
<i>b</i>
0
60
2
1
cos
<i>A</i> <i>A</i>
.
Bài tập tự luyện
Bài 1: Tam giác ABC có đ c đi m gì n u:ẳ ể ế
sin6A + sin6B + sin6C = 0
HD: Dùng phép bi n đ i tế ổ ương đương chuy n v phể ề ương trình tích
Bài 2: Nh n dang tam giác ABC n u thoậ ế ả
3
cos
cos
cos
sin
sin
sin
<i>C</i>
<i>B</i>
<i>A</i>
<i>C</i>
<i>B</i>
<i>A</i>
Bài 3: Cho tam giác ABC có các c nh tho : ạ ả
1
2
<i>x</i> <i>x</i>
<i>a</i> <sub>, </sub><i>b</i>2<i>x</i>1<sub>, </sub><i>c</i><i>x</i>21<sub>, </sub><i>x</i><i>R</i><sub>. Hãy nh n d ng tam giác ABC.</sub><sub>ậ</sub> <sub>ạ</sub>
HD: Xét đi u ki n c a x đ t n t i tam giácề ệ ủ ể ồ ạ
Bài 4: Nh n d ng tam giác ABC bi t: sin5A + sin5B + sin5C = 0ậ ạ ế
HD: Ta bi n đ i tế ổ ương đương đ ng th c trên v d ng:ẳ ứ ề ạ
0
2
5
cos
.
2
5
cos
.
2
5
cos
4 <i>C</i> <i>A</i> <i>B</i>
Bài 5: Tính các B và C của tam giác ABC biết:
5
cos 2 3 cos 2 cos 2 0
2
<i>A</i> <i>B</i> <i>C</i>
.
.
1 2cos 2cos 2
4
cos
4
sin
sin
sin <i>A</i> <i>B</i> <i>C</i> <i>A</i> <i>C</i>
,
3. sin2 <i>A</i>sin2 <i>B</i>sin2<i>C</i>2(1cos<i>A</i>.cos<i>B</i>.cos<i>C</i>)
4. cos cos cos 1 4sin 2sin 2sin 2
<i>C</i>
<i>B</i>
<i>A</i>
<i>C</i>
<i>B</i>
5. tan <i>A</i>tan<i>B</i>tan<i>C</i>tan <i>A</i>.tan<i>B</i>.tan<i>C</i><sub> (</sub>ABC không là tam giác vuông)
6. cot .cot<i>A</i> <i>B</i>cot .cot<i>B</i> <i>C</i>cot .cot<i>C</i> <i>A</i>1
7. tan 2.tan 2 tan 2.tan 2 tan 2.tan 2 1
<i>A</i>
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>B</i>
<i>B</i>
<i>A</i>
8. tan 2 tan 2 tan 2 tan 2. tan 2. tan 2
<i>C</i>
<i>Co</i>
9. <i>S</i>
<i>a</i>
<i>c</i>
<i>b</i>
<i>A</i>
<i>Co</i>
4
tan
2
2
2
(Đ ng th c hàm Côsin suy r ng)ẳ ứ ộ
1. 2
3
cos
cos
cos<i>A</i> <i>B</i> <i>C</i>
2. 8
1
2
sin
2
sin
2
sin <i>A</i> <i>B</i> <i>C</i>
3. 8
1
cos
.
cos<i>A</i> <i>B</i> <i>C</i>
4. 4
9
sin
sin
sin2 2 2
<i>B</i> <i>C</i>
<i>A</i>
5. 2
3
3
sin
sin
sin <i>A</i> <i>B</i> <i>C</i>
6. 2
3
3
2
cos
2
cos
2
cos<i>A</i> <i>B</i> <i>C</i>
7. 2
3
2
sin
2
sin
2
sin <i>A</i> <i>B</i> <i>C</i>
8. tan 2 tan 2 tan 2 3
<i>C</i>
<i>B</i>
<i>A</i>
9. cot<i>A</i>cot<i>B</i>cot<i>C</i> 3