Với tóm tắt lý thuyết Toán lớp 9 Bài 3: Ứng dụng của tỉ số lượng giác của góc nhọn sách Cánh diều hay, chi tiết cùng với bài tập tự luyện chọn lọc giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Toán 9.

Lý thuyết Toán 9 Bài 3: Ứng dụng của tỉ số lượng giác của góc nhọn

A. Lý thuyết Ứng dụng của tỉ số lượng giác của góc nhọn

1. Ước lượng khoảng cách

Từ xưa, người ta đã biết cách ứng dụng lượng giác để ước lượng khoảng cách. Bằng cách sử dụng tỉ số lượng giác của góc nhọn, ta có thể ước lượng khoảng cách giữa hai vị trí khi khó đo trực tiếp khoảng cách giữa hai vị trí đó.

Ví dụ 1. Để đo khoảng cách giữa hai vị trí B, C khi không thể đo trực tiếp (Hình a), người ta có thể làm như sau (Hình b):

– Sử dụng giác kế (một loại dụng cụ để đo góc, xem hình dưới), chọn điểm A ở vị trí thích hợp sao cho góc ACB là góc vuông. Đo khoảng cách AC;

– Sử dụng giác kế để đo góc BAC;

– Từ đó, tính khoảng cách BC.

a) Theo cách làm trên, nêu công thức tính khoảng cách giữa hai vị trí B, C.

b) Tính khoảng cách giữa hai vị trí B, C, biết AC = 5 m và $\widehat{BAC}=72°$ (làm tròn kết quả đến hàng phần trăm của mét).

Hướng dẫn giải

a) Vì tam giác ABC vuông tại C nên BC = AC.tanA.

b) Ta có AC = 5 m và $\widehat{BAC}=72°$.

Suy ra BC = 5.tan72° ≈ 15,39 (m)

Vậy khoảng cách giữa hai vị trí B, C bằng khoảng 15,39 m.

Ví dụ 2. Tia nắng mặt trời tạo với phương thẳng đứng một góc 56° và tháp cao 58 m (hình vẽ). Tính chiều dài của bóng tháp trên mặt đất (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị).

Hướng dẫn giải

Tam giác OAB vuông tại A nên:

$OA=AB\cdot \tan \widehat{OBA}=58\cdot \tan 56°\approx 86$ (m).

Vậy chiều dài của bóng tháp bằng khoảng 86 m.

2. Ước lượng chiều cao

Ví dụ 3. Để ước lượng chiều cao của một tháp mà không cần lên đỉnh tháp, người ta sử dụng giác kế, thước cuộn, máy tính cầm tay.

Chẳng hạn, ở hình vẽ trên, để đo chiều cao AD của tháp, người ta đặt giác kế tại một điểm quan sát cách chân tháp một khoảng CD = OB = a, trong đó chiều cao của điểm đặt giác kế là OC = b. Quay thanh giác kế sao cho khi ngắm thanh này ta nhìn thấy đỉnh A của tháp, đọc trên giác kế số đo α của góc AOB.Tính chiều cao của tháp, biết α = 54°; b = 22,31 m; a = 106 m (làm tròn kết quả đến hàng phần trăm của mét).

Hướng dẫn giải

Vì tam giác OAB vuông tại B nên:

$AB=OB\cdot \tan \widehat{AOB}=106\cdot \tan 54°\approx 145,90$ (m).

Vậy chiều cao của tháp khoảng 145,90 + 22,31 = 168,21 (m).

Ví dụ 4. Một người đứng cách tòa nhà một khoảng 10 m. Góc nâng từ chỗ người đó đứng đến nóc nhà là 40°. Nếu người đó dịch chuyển ra xa sao cho góc nâng là 35° thì lúc đó người đó cách tòa nhà bao nhiêu mét?

Hướng dẫn giải

Tam giác ABC vuông tại A nên $AB=AC\cdot \tan \widehat{ACB}=10\cdot \tan 40°\approx 8,39$ (m).

Tam giác ABD vuông tại A nên $AD=AB\cdot \cot \widehat{ADB}\approx 8,39\cdot \cot 35°\approx 11,98$ (m).

Vậy nếu người đó dịch chuyển ra xa sao cho góc nâng là 35° thì lúc đó người đó cách tòa nhà khoảng 11,98 m.

B. Bài tập Ứng dụng của tỉ số lượng giác của góc nhọn

Bài 1. Bạn Linh đứng ở mặt đất cách một tòa tháp một khoảng 120 m dùng giác kế nhìn thấy đỉnh tháp ở góc 53° so với đường nằm ngang song song với mặt đất. Biết giác kế có chiều cao 1,6 m.

Chiều cao (làm tròn kết quả đến hàng phần trăm)của tháp là

A. 160,1 m;

B. 159,25 m;

C. 160,8 m;

D. 160,85 m.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Ta có CD = AB = 120 (m) và BC = AD = 1,6 (m).

Tam giác CDE vuông tại C nên

$CE=CD\cdot \tan \widehat{CDE}=120\cdot \tan 53°\approx 159,25$ (m).

Vậy chiều cao của tháp khoảng: 159,25 + 1,6 ≈ 160,85 (m).

Bài 2. Màn ảnh rộng hình chữ nhật được đặt ở độ cao 1,8 m so với tầm mắt (tính từ mép màn hình). Để nhìn rõ, bạn Bình ngồi cách màn hình 2,4 m. Tính chiều cao màn hình? Biết góc nhìn của bạn Bình là 16° (làm tròn kết quả đến hàng phần trăm đối với độ dài và làm tròn kết quả đến phút đối với góc).

Hướng dẫn giải

Tam giác ABH vuông tại H nên: $\tan \widehat{BAH}=\frac{BH}{AH}=\frac{1,8}{2,4}=\frac{3}{4}$.

Suy ra $\widehat{BAH}\approx 36°{52}^{\text{'}}$.

Khi đó $\widehat{CAH}=\widehat{CAB}+\widehat{BAH}\approx 16°+36°{52}^{\text{'}}\approx 52°{52}^{\text{'}}$.

Tam giác CAH vuông tại H nên

$CH=AH\cdot \tan \widehat{CAH}\approx 2,4\cdot \tan 52°{52}^{\text{'}}\approx 3,17$ (m).

Vậy chiều cao màn hình là: CH – BH ≈ 3,17 – 1,8 = 1,37 (m).

Bài 3. Một cột đèn có bóng trên mặt đất dài 7,5 m. Các tia nắng mặt trời tạo với mặt đất một góc xấp xỉ bằng 42°.

Chiều cao (làm tròn kết quả đến chữ số thập phân thứ ba)của cột đèn là

A. 6,753 m;

B. 6,75 m;

C. 6,751 m;

D. 6,755 m.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Tam giác ABC vuông tại A nên:

$AC=AB\cdot \tan \widehat{ABC}=7,5\cdot \tan 42°\approx 6,753$ (m).

Vậy chiều cao của cột đèn khoảng 6,753 m.

Bài 4. Một cầu trượt trong công viên có độ dốc là 25° và có độ cao là 2,4 m.

Độ dài (làm tròn kết quả đến số thập phân thứ hai)của mặt cầu trượt là

A. 5,86 m;

B. 5 m;

C. 5,68 m;

D. 5,9 m.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Tam giác ABC vuông tại A nên $AC=BC\cdot \sin \widehat{ABC}.$

Suy ra $BC=\frac{AC}{\sin \widehat{ABC}}=\frac{2,4}{\sin 25°}\approx 5,68$ (m).

Vậy độ dài của mặt cầu trượt khoảng 5,68 m.

Bài 5. Từ nóc một tòa cao ốc 50 m người ta nhìn thấy chân và đỉnh một ăng-ten với các góc hạ và nâng lần lượt là 62° và 34° (hình vẽ). Tính chiều cao của cột ăng-ten (làm tròn kết quả đến hàng phần trăm).

Hướng dẫn giải

Ta có tứ giác ABDC là hình chữ nhật nên DC = AB = 50 (m).

Tam giác BCD vuông tại D nên

$BD=DC\cdot \cot \widehat{DBC}=50\cdot \cot 62°\approx 26,59$ (m).

Tam giác BDE vuông tại Dnên

$DE=BD\cdot \tan \widehat{DBE}\approx 26,59\cdot \tan 34°\approx 17,94$ (m).

Vậy chiều cao của cột ăng-ten khoảng:

EC = DE + DC ≈ 17,94 + 50 ≈ 67,94 (m).

Xem thêm các bài tóm tắt Lý thuyết Toán lớp 9 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Lý thuyết Bài 2: Một số hệ thức về cạnh và góc trong tam giác vuông

Lý thuyết Bài 3: Ứng dụng của tỉ số lượng giác của góc nhọn

Lý thuyết Bài 1: Đường tròn. Vị trí tương đối của hai đường tròn

Lý thuyết Bài 2: Vị trí tương đối của đường thẳng và đường tròn

Lý thuyết Bài 3: Tiếp tuyến của đường tròn

Lý thuyết Bài 4: Góc ở tâm. Góc nội tiếp