Giải SGK Toán 9 Bài 3 (Chân trời sáng tạo): Góc ở tâm, góc nội tiếp

1.5 K

Tailieumoi.vn giới thiệu Giải bài tập Toán lớp 9 Bài 3: Góc ở tâm, góc nội tiếp chi tiết sách Toán 9 Tập 1 Chân trời sáng tạo giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập môn Toán 9. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Toán 9 Bài 3: Góc ở tâm, góc nội tiếp

Khởi động trang 90 Toán 9 Tập 1: Hình ngôi sao năm cánh trong Hình a được vẽ lại như Hình b. Phần tô màu xanh trên đường tròn từ điểm A đến điểm B được gọi là gì? Làm thế nào để biểu diễn số đo của nó?

Khởi động trang 90 Toán 9 Tập 1 Chân trời sáng tạo | Giải Toán 9

Lời giải:

Sau bài học này, chúng ta sẽ giải quyết được câu hỏi trên như sau:

Phần tô màu xanh trên đường tròn từ điểm A đến điểm B được gọi là cung nhỏ AB.

Để biểu diễn được số đo của cung nhỏ AB, ta cần tính số đo góc ở tâm AOB^.

Xét đường tròn (O), có 5 góc ở tâm bằng nhau là AOB^,  BOC^,  COD^,  DOE^,  EOA^.

Do đó: AOB^=15360°=72°.

Vậy sđAB=72°.

1. Góc ở tâm

Khám phá 1 trang 90 Toán 9 Tập 1: Cho hai điểm A, B trên đường tròn (O; R). Nêu nhận xét về đỉnh và cạnh của AOB^.

Khám phá 1 trang 90 Toán 9 Tập 1 Chân trời sáng tạo | Giải Toán 9

Lời giải:

Xét AOB^, có:

⦁ Đỉnh là O, trùng với tâm của đường tròn (O; R);

⦁ Hai cạnh là OA, OB là bán kính của đường tròn (O; R).

Thực hành 1 trang 90 Toán 9 Tập 1: Tính số đo góc ở tâm EOA^ và AOB^ trong Hình 3. Biết AC và BE là hai đường kính của đường tròn (O).

Thực hành 1 trang 90 Toán 9 Tập 1 Chân trời sáng tạo | Giải Toán 9

Lời giải:

Xét đường tròn (O):

 EOA^=BOC^=57° (đối đỉnh);

⦁ AOB^=COE^=COD^+DOE^=95°+28°=123°.

Vận dụng 1 trang 91 Toán 9 Tập 1: Tính số đo góc ở tâm được tạo thành khi kim giờ quay:

a) Từ 7 giờ đến 9 giờ;

b) Từ 9 giờ đến 12 giờ.

Lời giải:

Sau 12 giờ, kim giờ sẽ quay được một vòng, ứng với 360°.

Mỗi giờ kim giờ quay được một góc ở tâm có số đo là 360°12=30°.

a) Từ 7 giờ đến 9 giờ, kim giờ quay một góc ở tâm có số đo là: 9730°=60°.

b) Từ 9 giờ đến 12 giờ, kim giờ quay một góc ở tâm có số đo là: 12930°=90°.

2. Cung, số đo cung

Khám phá 2 trang 91 Toán 9 Tập 1: Vẽ vào vở đường tròn (O) và hai điểm A, B nằm trên (O). Dùng bút chì khác màu tô hai phần của đường tròn được phân chia bởi hai điểm A và B.

Khám phá 2 trang 91 Toán 9 Tập 1 Chân trời sáng tạo | Giải Toán 9

Lời giải:

Khám phá 2 trang 91 Toán 9 Tập 1 Chân trời sáng tạo | Giải Toán 9

Khám phá 3 trang 91 Toán 9 Tập 1: Cho OA và OB là hai bán kính vuông góc với nhau của đường tròn (O), C là điểm trên cung nhỏ AB (Hình 7). Ta coi số đo của một cung nhỏ là số đo của góc ở tâm chắn cung đó.

a) Xác định số đo của cung AB.

b) So sánh số đo của hai cung AC và AB.

Khám phá 3 trang 91 Toán 9 Tập 1 Chân trời sáng tạo | Giải Toán 9

Lời giải:

a) Số đo của cung AB là số đo của AOB^ và bằng 90°.

b) Ta có số đo của cung AC là số đo của AOC^.

 AOC^<AOB^ nên số đo của cung AC nhỏ hơn số đo của cung AB.

Thực hành 2 trang 92 Toán 9 Tập 1: Cho đường tròn (O) có hai đường kính AB và CD vuông góc với nhau (Hình 9). Xác định số đo của các cung AB,  AC và AD.

Thực hành 2 trang 92 Toán 9 Tập 1 Chân trời sáng tạo | Giải Toán 9

Lời giải:

Vì AB là đường kính nên cung AB là cung nửa đường tròn, do đó

sđAB=180°.

Vì AB và CD là hai đường kính vuông góc với nhau nên AOC^=AOD^=90°.

Do đó sđAC=AOC^=90°;  sđAD=AOD^=90°.

Vận dụng 2 trang 92 Toán 9 Tập 1: Xác định số đo cung AB trong hình ngôi sao năm cánh (Hình 10).

Vận dụng 2 trang 92 Toán 9 Tập 1 Chân trời sáng tạo | Giải Toán 9

Lời giải:

Xét đường tròn (O), có 5 góc ở tâm bằng nhau là AOB^,  BOC^,  COD^,  DOE^,  EOA^.

Do đó: AOB^=15360°=72°.

Vậy sđAB=72°.

Khám phá 4 trang 92 Toán 9 Tập 1: Trên đường tròn (O), vẽ hai cung nhỏ AB,  BC sao cho AOB^=18°,  BOC^=32° và tia OB ở giữa hai tia OA, OC (Hình 11). Tính số đo của các cung AB,  BC,AC.

Khám phá 4 trang 92 Toán 9 Tập 1 Chân trời sáng tạo | Giải Toán 9

Lời giải:

Xét đường tròn (O), ta có:

⦁ sđAB=AOB^=18°;

⦁ sđBC=BOC^=32°;

⦁ sđBC=AOC^=AOB^+BOC^=18°+32°=50°.

Thực hành 3 trang 93 Toán 9 Tập 1: Trên cung AB có số đo 90° của đường tròn (O), lấy điểm M sao cho cung AM có số đo 15°. Tính số đo của cung MB.

Lời giải:

Thực hành 3 trang 93 Toán 9 Tập 1 Chân trời sáng tạo | Giải Toán 9

Xét đường tròn (O), ta có: sđAB=sđAM+sđMB

Suy ra sđMB=sđABsđAM=90°15°=75°.

Vận dụng 3 trang 93 Toán 9 Tập 1: Bạn Hùng làm một cái diều với thân diều là hình tứ giác SAOB sao cho OS là đường phân giác của AOB^  ASB^=106°. Thanh tre màu xanh lá được uốn cong thành cung AB của đường tròn tâm O và SA, SB là hai tiếp tuyến của (O), (Hình 12). Tính số đo của AB.

Vận dụng 3 trang 93 Toán 9 Tập 1 Chân trời sáng tạo | Giải Toán 9

Lời giải:

Vì SA, SB lần lượt là hai tiếp tuyến của (O) tại A, B nên SA ⊥ OA tại A và SB ⊥ OB hay SAO^=SBO^=90°.

Xét tứ giác SAOB có: SAO^+AOB^+SBO^+ASB^=360°(tổng các góc của một tam giác).

Suy ra AOB^=360°SAO^+SBO^+ASB^

Do đó AOB^=360°90°+90°+106°=360°286°=74°.

3. Góc nội tiếp

Khám phá 5 trang 93 Toán 9 Tập 1: Quan sát Hình 13. Hãy cho biết trong các góc APB^,  AOB^,  AMB^,  AQB^, góc nào có đỉnh nằm trên đường tròn (O).

Khám phá 5 trang 93 Toán 9 Tập 1 Chân trời sáng tạo | Giải Toán 9

Lời giải:

Trong các góc APB^,  AOB^,  AMB^,  AQB^, góc có đỉnh nằm trên đường tròn (O) là AMB^.

Thực hành 4 trang 93 Toán 9 Tập 1: Cho tam giác đều MNP có ba đỉnh nằm trên đường tròn (I). Hãy chỉ ra các góc nội tiếp của đường tròn (I) và tính số đo của các góc nội tiếp đó.

Lời giải:

Thực hành 4 trang 93 Toán 9 Tập 1 Chân trời sáng tạo | Giải Toán 9

Xét đường tròn (I), ta có các góc nội tiếp đường tròn là: MNP^,  NPM^,  PMN^.

Vì ∆MNP là tam giác đều nên MNP^=NPM^=PMN^=60°.

Vận dụng 4 trang 93 Toán 9 Tập 1: Cho hai điểm E và F nằm trên đường tròn (O). Có bao nhiêu góc nội tiếp chắn cung EF?

Lời giải:

Vận dụng 4 trang 93 Toán 9 Tập 1 Chân trời sáng tạo | Giải Toán 9

Có vô số góc nội tiếp chắn cung EF vì với mỗi điểm M (khác E và F) nằm trên đường tròn (O) thì ta có một góc nội tiếp.

Khám phá 6 trang 94 Toán 9 Tập 1: Quan sát Hình 15. Ta có góc nội tiếp AMB^ chắn cung AB trên đường tròn (O). Cho biết AOB^=60°.

a) Tính số đo AB.

b) Dùng thước đo góc để tìm số đo AMB^.

c) Có nhận xét gì về hai số đo của AMB^ và AB?

Khám phá 6 trang 94 Toán 9 Tập 1 Chân trời sáng tạo | Giải Toán 9

Lời giải:

a) Ta có sđAB=AOB^=60°.

b) Dùng thước đo góc, ta đo được AMB^=30°.

c) Nhận xét: AMB^=12sđAB.

Thực hành 5 trang 96 Toán 9 Tập 1: Cho ba điểm A, B, C nằm trên đường tròn (O) sao cho AOB^=50°, BOC^=30°, điểm B thuộc cung nhỏ AC. Gọi M, N lần lượt là hai điểm trên hai cung nhỏ AB,  AC và chia mỗi cung đó thành hai cung bằng nhau. Tìm số đo các góc sau:

a) BCA^,  BAC^;

b) MBA^,  BAN^.

Lời giải:

Thực hành 5 trang 96 Toán 9 Tập 1 Chân trời sáng tạo | Giải Toán 9

a) Xét đường tròn (O), ta có:

 BCA^  BOA^ lần lượt là góc nội tiếp và góc ở tâm cùng chắn cung AB nên BCA^=12BOA^=1250°=25°.

 BCA^  BOC^ lần lượt là góc nội tiếp và góc ở tâm cùng chắn cung BC nên BAC^=12BOC^=1230°=15°.

b) Xét đường tròn (O), ta có điểm B thuộc cung nhỏ AC nên:

sđAC=sđAB+sđBC=AOB^+BOC^=50°+30°=80°.

Vì M, N lần lượt chia AB,  AC thành hai cung bằng nhau nên:

⦁ sđAM=12sđAB=12AOB^=1250°=25°;

⦁ sđNC=12sđAC=12AOC^=1280°=40°.

Ta có: điểm B thuộc cung nhỏ CN nên: sđNC=sđBN+sđBC

Suy ra sđBN=sđNCsđBC=40°30°=10°.

Ta có:

⦁ MBA^ là góc nội tiếp chắn cung AM nên MBA^=12sđAM=1225°=12,5°;

⦁ BAN^ là góc nội tiếp chắn cung BN nên BAN^=12sđBN=1210°=5°.

Vận dụng 5 trang 96 Toán 9 Tập 1: Một huấn luyện viên cho cầu thủ tập sút bóng vào cầu môn MN (Hình 20). Nếu bóng được đặt ở điểm X thì MXN^ gọi là góc sút từ vị trí X. Hãy so sánh các góc sút MXN^, MYN^, MZN^.

Vận dụng 5 trang 96 Toán 9 Tập 1 Chân trời sáng tạo | Giải Toán 9

Lời giải:

Xét đường tròn chứa cung MN, ta có MXN^, MYN^, MZN^ là các góc nội tiếp chắn cung MN nên MXN^=MYN^=MZN^.

Vậy các góc sút MXN^, MYN^, MZN^ bằng nhau.

Bài tập

Bài 1 trang 97 Toán 9 Tập 1: Cho đường tròn (O; 5 cm) và điểm M sao cho OM = 10 cm. Qua M vẽ hai tiếp tuyến với đường tròn tại A và B. Tính số đo góc ở tâm được tạo bởi hai tia OA và OB.

Lời giải:

Bài 1 trang 97 Toán 9 Tập 1 Chân trời sáng tạo | Giải Toán 9

Xét đường tròn (O; 5 cm), ta có: MA, MB lần lượt là tiếp tuyến tại A, B của (O) nên MA ⊥ OA tại A (tính chất tiếp tuyến) và OM là tia phân giác của AOB^(tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau).

Xét ∆OAM vuông tại A, ta có: cosAOM^=OAOM=510=12.

Suy ra AOM =600

Do đó AOB^=2AOM^=260°=120°(do OM là tia phân giác của AOB^

Vậy số đo góc ở tâm được tạo bởi hai tia OA và OB là AOB^ = 1200

Bài 2 trang 97 Toán 9 Tập 1: Cho tam giác đều ABC. Vẽ nửa đường tròn đường kính BC cắt cạnh AB và AC lần lượt tại D và E. Hãy so sánh các cung BD,  DE,  EC.

Lời giải:

Bài 2 trang 97 Toán 9 Tập 1 Chân trời sáng tạo | Giải Toán 9

Gọi O là trung điểm của BC. Khi đó ta có đường tròn (O) đường kính BC chứa các cung BD, DE, EC.

Vì ∆ABC là tam giác đều nên ABC^=ACB^=60°.

Xét ∆OBD có OB = OD (cùng bằng bán kính đường tròn (O) đường kính BC) nên ∆OBD cân tại O.

Lại có DBO^=60° nên ∆OBD là tam giác đều, suy ra BOD^=60°. Khi đó sđBD=60°. (1)

Tương tự, ta cũng có ∆OCE là tam giác đều, suy ra COE^=60°. Khi đó sđCE=60°. (2)

Ta có BC là đường kính của đường tròn nên BOC^=sđBC=180°.

 BOC^=BOD^+DOE^+COE^

Suy ra DOE^=BOC^BOD^+COE^

Do đó DOE^=180°60°+60°=60°. Khi đó sđDE=60°. (3)

Từ (1), (2) và (3) ta có: sđBD=sđDE=sđCE=60°.

Do đó các cung BD, DE, EC bằng nhau.

Bài 3 trang 97 Toán 9 Tập 1: Dây cung AB chia đường tròn (O) thành hai cung. Cung lớn có số đo bằng ba lần cung nhỏ.

a) Tính số đo mỗi cung.

b) Chứng minh khoảng cách OH từ tâm O đến dây cung AB có độ dài bằng AB2.

Lời giải:

Bài 3 trang 97 Toán 9 Tập 1 Chân trời sáng tạo | Giải Toán 9

a) Gọi AmB  AnB lần lượt là cung lớn và cung nhỏ AB.

Theo bài, ta có: sđAmB=3sđAnB.

 sđAmB+AnB=360°

Nên sđAnB+3sđAnB=360°

Hay 4sđAnB=360°, suy ra sđAnB=90°.

Do đó sđAmB=3sđAnB=390°=270°.

b) Xét ∆OAB có OA = OB (cùng bằng bán kính của đường tròn (O)) nên ∆OAB cân tại O.

Do đó đường cao OH đồng thời là đường trung tuyến của tam giác.

Lại có sđAnB=90° (câu a) nên AOB^=90°.

Khi đó ∆OAB vuông tại O có OH là đường trung tuyến ứng với cạnh huyền AB nên OH=AB2.

Bài 4 trang 97 Toán 9 Tập 1: Kim giờ và kim phút của đồng hồ tạo thành một góc ở tâm có số đo là bao nhiêu vào những thời điểm sau?

a) 2 giờ;

b) 8 giờ;

c) 21 giờ.

Lời giải:

Góc ở tâm tạo bởi hai kim giữa hai số liền nhau là: 360° : 12 = 30°.

a) Vào thời điểm 2 giờ (kim giờ chỉ số 2, kim phút chỉ số 12) thì góc ở tâm tạo thành giữa hai kim đồng hồ là:

2 . 30° = 60°.

b) Vào thời điểm 8 giờ (kim giờ chỉ số 8, kim phút chỉ số 12) thì góc ở tâm tạo thành giữa hai kim đồng hồ là:

4 . 30° = 120°.

c) Vào thời điểm 21 giờ (kim giờ chỉ số 9, kim phút chỉ số 12) thì góc ở tâm tạo thành giữa hai kim đồng hồ là:

3 . 30° = 90°.

Bài 5 trang 97 Toán 9 Tập 1: Cho hai đường tròn đồng tâm (O; R) và O;R32. Một tiếp tuyến của đường tròn nhỏ cắt đường tròn lớn tại hai điểm A và B. Tính số đo cung AB.

Lời giải:

Bài 5 trang 97 Toán 9 Tập 1 Chân trời sáng tạo | Giải Toán 9

Gọi H là tiếp điểm của tiếp tuyến của đường tròn nhỏ.

Khi đó, ta có OH ⊥ AB tại H và OH=R32.

Xét ∆OHB vuông tại H, ta có: cosHOB^=OHOB=R32R=32.

Do đó HOB^=30°.

Xét ∆OAB có OA = OB nên ∆OAB cân tại O, do đó đường cao OH đồng thời là đường phân giác của tam giác,

Suy ra AOB^=2HOB^=230°=60°.

Vậy sđAB=AOB^=60°.

Bài 6 trang 97 Toán 9 Tập 1: Xác định số đo các cung AB,BC,CA trong mỗi hình vẽ sau.

Bài 6 trang 97 Toán 9 Tập 1 Chân trời sáng tạo | Giải Toán 9

Lời giải:

– Hình 21a):

Xét ∆ABC có BAC^+ABC^+ACB^=180° (tổng ba góc của một tam giác).

Suy ra ACB^=180°BAC^+ABC^=180°67°+60°=53°.

Xét đường tròn (O):

 ACB^ là góc nội tiếp chắn cung AB nên sđAB=2ACB^=253°=106°.

 BAC^ là góc nội tiếp chắn cung BC nên sđBC=2BAC^=267°=134°.

 ABC^ là góc nội tiếp chắn cung AC nên sđAC=2ABC^=260°=120°.

– Hình 21b):

Xét ∆OAB có OA = OB nên ∆OAB cân tại O, lại có OAB^=60° nên ∆OAB đều. Do đó AOB^=60°.

Ta có: AOB^+BOC^+COA^=360°

Suy ra BOC^=360°AOB^+COA^=360°60°+135°=165°.

Xét đường tròn (O):

 sđAB=AOB^=60°.

 sđBC=2BOC^=165°.

 sđAC=2AOC^=135°.

Bài 7 trang 97 Toán 9 Tập 1: Cho đường tròn (O) có hai đường kính AB, CD vuông góc với nhau. Lấy một điểm M trên cung nhỏ AC rồi vẽ tiếp tuyến với đường tròn (O) tại M. Tiếp tuyến này cắt đường thẳng CD tại S. Chứng minh rằng MSD^=2MBA^.

Lời giải:

Bài 7 trang 97 Toán 9 Tập 1 Chân trời sáng tạo | Giải Toán 9

Vì SM là tiếp tuyến của đường tròn (O) tại M nên SM ⊥ OM tại M.

Xét ∆SMO vuông tại M có MSO^+MOS^=90° (1) (tổng hai góc nhọn trong tam giác vuông bằng 90°).

Lại có hai đường kính AB, CD vuông góc với nhau nên AB ⊥ CD tại O, do đó MOA^+MOS^=90° (2)

Từ (1) và (2) suy ra MSO^=MOA^. (3)

Xét đường tròn (O), MOA^  MBA^ lần lượt là góc ở tâm và góc nội tiếp cùng chắn cung AB. Do đó MBA^=12MOA^ hay MOA^=2MBA^. (4)

Từ (3) và (4) suy ra MSO^=2MBA^ hay MSD^=2MBA^.

Xem thêm các bài giải bài tập Toán lớp 9 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Bài 2. Tiếp tuyến của đường tròn

Bài 3. Góc ở tâm, góc nội tiếp

Bài 4. Hình quạt tròn và hình vành khuyên

Bài tập cuối chương 5

Hoạt động 1. Làm giác kế đo góc nâng đơn giản

Hoạt động 2. Vẽ đường tròn bằng phần mềm GeoGebra

Lý thuyết Góc ở tâm, góc nội tiếp

1. Góc ở tâm

Định nghĩa

Góc ở tâm là góc có đỉnh trùng với tâm đường tròn.

2. Cung, số đo cung

Cung

Mỗi phần đường tròn giới hạn bởi hai điểm A, B trên đường tròn gọi là một cung AB, kí hiệu là AB.

Ví dụ:

Lý thuyết Góc ở tâm, góc nội tiếp (Chân trời sáng tạo 2024) | Lý thuyết Toán 9 (ảnh 1)

Góc ở tâm AOB^ chắn cung AnB hay cung AnB bị chắn bởi góc ở tâm AOB^.

AnB là cung nhỏ và AmB là cung lớn.

Số đo cung

- Số đo của cung nhỏ bằng số đo của góc ở tâm chắn cung đó.

- Số đo của cung lớn bằng: 3600 - số đo cung nhỏ có chung đầu mút với cung lớn.

- Số đo của cung nửa đường tròn bằng 1800.

- Số đo của cung AB được kí hiệu là sđAB.

Chú ý:

- Cung nhỏ có số đo nhỏ hơn 1800, cung lớn có số đo lớn hơn 1800. Cung nửa đường tròn có số đo 1800.

- Khi hai mút của cung trùng nhau, ta có cung không với số đo 00 và cung cả đường tròn có số đo 3600.

- Một cung có số đo n0 thường được gọi tắt là cung n0.

- Trong một đường tròn, hai cung được gọi là bằng nhau nếu chúng có số đo bằng nhau.

3. Góc nội tiếp

Định nghĩa

Góc nội tiếp là góc có đỉnh nằm trên đường tròn và hai cạnh chứa hai dây cung của đường tròn đó. Cung nằm bên trong của góc được gọi là cung bị chắn.

Số đo góc nội tiếp

Trong một đường tròn, số đo của góc nội tiếp bằng nửa số đo của cung bị chắn.

Ví dụ:

Lý thuyết Góc ở tâm, góc nội tiếp (Chân trời sáng tạo 2024) | Lý thuyết Toán 9 (ảnh 2)

AMB^ là góc nội tiếp chắn AB trên đường tròn (O) nên AMB^=12AB.

Chú ý: Trong một đường tròn:

- Các góc nội tiếp bằng nhau chắn các cung bằng nhau.

- Các góc nội tiếp cùng chắn một cung hoặc chắn các cung bằng nhau thì bằng nhau.

- Góc nội tiếp nhỏ hơn hoặc bằng 90o có số đo bằng nửa số đo của góc ở tâm cùng chắn một cung.

Góc nội tiếp chắn nửa đường tròn là góc vuông.

Lý thuyết Góc ở tâm, góc nội tiếp (Chân trời sáng tạo 2024) | Lý thuyết Toán 9 (ảnh 3)

Đánh giá

0

0 đánh giá