Bài 1, 2, 3, 4, 5 trang 99, 100 SGK Toán 9 tập 1 - Sự xác định của đường tròn. Tính chất đối xứng của đường tròn

Bài 1 trang 99 SGK Toán lớp 9 tập 1

Câu hỏi:

Cho hình chữ nhật ABCD có AB = 12cm, BC = 5cm. Chứng minh rằng bốn điểm A, B, C, D thuộc cùng một đường tròn. Tính bán kính của đường tròn đó.

Lời giải:

Gọi \(O\) là giao điểm hai đường chéo của hình chữ nhật, ta có \(OA = OB = OC = OD \) (tính chất) nên bốn điểm này cùng thuộc đường tròn tâm \(O\), bán kính \(R=OA\).

Xét tam giác \(ABC\) vuông tại \(B\), áp dụng định lí Pytago, ta có:

\(AC^{2}=AB^{2}+BC^{2}=12^{2}+5^{2}=169\)

\(\Rightarrow AC=\sqrt{169}=13\,cm\) 

\(\Rightarrow R=OA=\dfrac{13}{2}=6,5\,cm\)

Vậy bán kính của đường tròn là: \(R=6,5\,cm.\)

Bài 2 trang 100 SGK Toán lớp 9 tập 1

Câu hỏi:

Hãy nối mỗi ô ở cột trái với mỗi ô ở cột phải để được khẳng định đúng.

Lời giải:

+) Nối (1) với (5): Vì trong tam giác nhọn, giao của ba đường trung trực nằm bên trong tam giác nên tâm đường tròn ngoại tiếp nằm bên trong tam giác. 

+) Nối (2) với (6): Vì trong tam giác vuông, đường trung tuyến ứng với cạnh huyền bằng nửa cạnh đó. Tức là trung điểm cạnh huyền cách đều \(3\) điểm \(A,\ B, C\).

+ Nối (3) với (4): Vì trong tam giác tù, giao của ba đường trung trực nằm bên ngoài tam giác nên tâm đường tròn ngoại tiếp nằm bên ngoài tam giác.

Bài 3 trang 100 SGK Toán lớp 9 tập 1

Câu hỏi:

Chứng minh các định lý sau:

a) Tâm của đường tròn ngoại tiếp tam giác vuông là trung điểm của cạnh huyền.

b) Nếu một tam giác có một cạnh là đường kính của đường tròn ngoại tiếp thì tam giác đó là tam giác vuông.

Phương pháp:

Sử dụng tính chất:

a) Trong tam giác vuông, đường trung tuyến ứng với cạnh huyền thì bằng nửa cạnh đó. 

b) Tam giác có đường trung tuyến ứng với cạnh huyền bằng nửa cạnh đó thì là tam giác vuông.

Lời giải:

a) Xét tam giác \(ABC\) vuông tại \(A\).

Gọi \(O\) là trung điểm của cạnh huyền \(BC\), ta có:

Vì \(\Delta{ABC}\) vuông tại \(A\) có \(AO\) là trung tuyến

\(\Rightarrow AO=BO=CO =\dfrac{BC}{2}\) ( Trong tam giác vuông, đường trung tuyến ứng với cạnh huyền bằng nửa cạnh huyền)

\(\Rightarrow\) 3 điểm \(A,\ B,\ C\) cùng thuộc đường tròn tâm \(O\) bán kính \(OA\)

Vậy tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác \(ABC\) chính là trung điểm của cạnh huyền.

b) 

Xét tam giác \(ABC\) nội tiếp đường tròn \((O)\) đường kính \(BC\).

\(\Rightarrow OA = OB = OC = R\)

\(\Rightarrow \) Tam giác \(ABC\) có đường trung tuyến AO bằng nửa cạnh BC nên vuông tại \(A\) 

Nhận xét: Định lý trong bài tập này thường được dùng để giải nhiều bài tập về nhận biết tam giác vuông.

Bài 4 trang 100 SGK Toán lớp 9 tập 1

Câu hỏi:

Trên mặt phẳng tọa độ \(Oxy\), hãy xác định vị trí của mỗi điểm \(A(-1;-1),\ B(-1;-2),\ C(\sqrt{2};\sqrt{2})\) đối với đường tròn tâm \(O\) bán kính \(2\). 

Phương pháp:

+) Khoảng cách d từ gốc tọa độ \(O(0; 0)\) đến điểm \(A(x;y)\) được tính theo công thức \(d=\sqrt{x^{2}+y^{2}}\).                    (1)

+) Cho đường tròn tâm \(O\) bán kính \(R\), khi đó: 

a) Nếu \(OM=R\) thì \(M\) nằm trên đường tròn.

b) Nếu \(OM > R\) thì \(M\) nằm ngoài đường tròn.

c) Nếu \(OM < R\) thì \(M\) nằm trong đường tròn.

Lời giải:

Áp dụng công thức (1) tính khoảng cách từ một điểm đến gốc tọa độ , ta có: 

\(OA=\sqrt {{{( - 1)}^2} + {{( - 1)}^2}} =\sqrt{2}< 2\Rightarrow A\) nằm trong đường tròn \((O;2)\).

\(OB=\sqrt {{{( - 1)}^2} + {{( - 2)}^2}} =\sqrt{5}> 2\Rightarrow B\) nằm ngoài đường tròn \((O;2)\).

\(OC=\sqrt {{{\left( {\sqrt 2 } \right)}^2} + {{\left( {\sqrt 2 } \right)}^2}} =2\Rightarrow C\) nằm trên đường tròn \((O;2)\).

Bài 5 trang 100 SGK Toán lớp 9 tập 1

Câu hỏi:

Một tấm bìa hình tròn không còn dấu vết của tâm. Hãy tìm lại tâm của hình tròn đó.

Phương pháp: 

Sử dụng các tính chất: 

+) Giao của ba đường trung trực là tâm đường trong ngoại tiếp tam giác.

+) Trong một đường tròn, các đường kính cắt nhau tại tâm đường tròn.

Lời giải:

- Gấp tấm bìa sao cho hai phần của hình tròn trùng nhau, nếp gấp là một đường kính.

- Lại gấp như trên theo nếp gấp khác, ta được một đường kính thứ hai.

- Giao điểm của hai nếp gấp hay chính là giao hai đường kính và là tâm của đường tròn.

Sachbaitap.com