Bài 31, 32, 33, 34, 35 trang 79, 80 SGK Toán 9 tập 2 - Luyện tập

Bài 31 trang 79 SGK Toán lớp 9 tập 2

Câu hỏi:

Cho đường tròn \((O; R)\) và dây cung \(BC = R\). Hai tiếp tuyến của đường tròn \((O)\) tại \(B, C\) cắt nhau tại \(A\). Tính \(\widehat {ABC},\widehat {BAC}\).

Phương pháp: 

+) Trong một đường tròn, góc nội tiếp và góc tạo bởi tia tiếp tuyến và dây cung cùng chắn một cung thì có số đo bằng nhau và bằng nửa số đo cung bị chắn.

+) Tổng bốn góc  của tứ giác lồi bằng \(360^0\).

Lời giải:

 Cách 1: Tam giác BOC có \(BC = OB = OC = R\)

\(\Rightarrow\) Tam giác \(BOC\) là tam giác đều (Tam giác có 3 cạnh bằng nhau)

Xét \((O)\) ta có: \(\widehat {ABC}\) là góc tạo bởi tia tiếp tuyến \(BA\) và dây cung \(BC\) của \((O)\).

Ta có: sđ \(\overparen{BC}=\widehat {BOC}=60^0\) (góc ở tâm chắn \(\overparen{BC}\) ) và \(\widehat {ABC}= \dfrac {1}{2} sđ\overparen{BC}=30^0\) (góc tạo bởi tia tiếp tuyến và dây cung chắn \(\overparen{BC}\)).

Vì \(AB,AC\) là các tiếp tuyến của đường tròn \((O)\) nên \(\widehat {ABO}=\widehat {ACO}=90^0\)

Xét tứ giác \(OBAC\) có \(\widehat {ABO}+\widehat {ACO}+\widehat {BOC}+\widehat {BAC}=360^0\)

\(\Rightarrow\) \(\widehat {BAC} = {360^0} - \widehat {ABO}-\widehat {ACO}-\widehat {BOC} \)

\(=360^0- {90^0}-90^0 - {60^0} = {120^0}\). 

Cách 2: 

Tam giác BOC có \(BC = OB = OC = R\)

Suy ra tam giác \(BOC\) là tam giác đều (Tam giác có 3 cạnh bằng nhau) nên \(\widehat {BOC}=60^0\)

sđ \(\overparen{BC}=\widehat {BOC}=60^0\) (góc ở tâm chắn \(\overparen{BC}\) ) và \(\widehat {ABC}= \dfrac {1}{2} sđ\overparen{BC}=30^0\) (góc tạo bởi tia tiếp tuyến và dây cung chắn \(\overparen{BC}\)).

Vì AB, AC là 2 tiếp tuyến của (O), cắt nhau tại A nên AB = AC (Tính chất 2 tiếp tuyến cắt nhau)

\(\Rightarrow\) Tam giác ABC cân tại A

\(\Rightarrow\) \(\widehat {ABC}=\widehat {ACB}\)

Xét tam giác ABC có:

\(\widehat {ABC}+\widehat {ACB}+ \widehat {BAC}=180^0\)

\(\Rightarrow \widehat {BAC}= 180^0 - (\widehat {ABC}+\widehat {ACB}) = 180^0-2.\widehat {ABC}=180^0-2. 30^0 = 120^0\)

Bài 32 trang 80 SGK Toán lớp 9 tập 2

Câu hỏi:

Cho đường tròn tâm \(O\) đường kính \(AB\). Một tiếp tuyến của đường tròn tại \(P\) cắt đường thẳng \(AB\) tại \(T\) (điểm \(B\) nằm giữa \(O\) và \(T\))

Chứng minh: \(\widehat {BTP} + 2.\widehat {TPB} = {90^0}\).

Phương pháp:

+) Trong một đường tròn, góc nội tiếp và góc tạo bởi tia tiếp tuyến và dây cung cùng chắn một cung thì có số đo bằng nhau và bằng nửa số đo cung bị chắn.

+) Tổng hai góc nhọn trong tam giác vuông bằng \(90^0\)

Lời giải:

Cách 1:

Ta có \(\widehat {TPB}\) là góc tạo bởi tiếp tuyến \(PT\) và dây cung \(PB\) của đường tròn \((O)\) nên  \(\widehat {TPB}=\dfrac{1}{2}sđ\overparen{BP}\) (1)

Lại có: \(\widehat {BOP}=sđ\overparen{BP}\)   (góc ở tâm chắn \(\overparen{BP}\)) (2)

Từ (1) và (2) suy ra  \(\widehat {BOP} = 2.\widehat {TPB}\).

Vì \(TP\) là tiếp tuyến của đường tròn \((O)\) nên \( OP \bot TP\). Do đó tam giác \(TPO\) vuông tại T, ta có \(\widehat {BOP} + \widehat {BTP}=90^0.\)

hay \(\widehat {BTP} + 2.\widehat {TPB} = {90^0}\) (đpcm)

Cách 2:

Vì \(\widehat {BAP} = \widehat{BPT}\) ( góc nội tiếp chắn cung và góc tạo bởi tiếp tuyến và dây cung \(PB\))

Vì \(\widehat {B_{1}}\) là góc ngoài tại đỉnh B của tam giác BPT nên

\(\widehat {B_{1}} =\widehat {BTP} +\widehat {BPT}\)

\(\Rightarrow \widehat {BAP}+\widehat {B_{1}} =\widehat {BPT}+ \widehat {BTP} +\widehat {BPT}=\widehat {BTP} + 2.\widehat {TPB}\)(3)

Xét đường tròn (O) có: \(\widehat{APB}= 90^0\)( góc nội tiếp chắn nửa đường tròn)

\(\Rightarrow\) Tam giác APB vuông tại P

\(\Rightarrow\) \(\widehat {BAP}+\widehat {B_{1}} =90^0\) (4)

Từ (3) và (4) ta có:\(\Rightarrow\) \(\widehat {BTP} + 2.\widehat {TPB} = {90^0}\) (đpcm)

Bài 33 trang 80 SGK Toán lớp 9 tập 2

Câu hỏi:

Cho \(A, B, C\) là ba điểm trên một đường tròn. \(At\) là tiếp  tuyến của đường tròn tại \(A\). Đường thẳng song song với \(At\) cắt \(AB\) tại \(M\) và cắt \(AC\) tại \(N\).

Chứng minh: \(AB. AM = AC . AN\)

Phương pháp:

+) Trong một đường tròn, góc nội tiếp và góc tạo bởi tia tiếp tuyến và dây cung cùng chắn một cung thì có số đo bằng nhau và bằng nửa số đo cung bị chắn.

+) Chứng minh cặp tam giác đồng dạng tương ứng. Từ đó suy ra các cặp tương ứng tỉ lệ và đẳng thức cần chứng minh.

Lời giải:

Xét đường tròn \((O)\) ta có: 

\(\widehat C\) là góc nội tiếp chắn cung \(AB\)

\(\widehat{BAt}\) là góc tạo bởi tia tiếp tuyến và dây cung chắn cung \(AB.\)

\(\Rightarrow \widehat {BAt} = \widehat C.\)             (1)

Lại có vì \(MN//At\) nên  \(\widehat{AMN} = \widehat {BAt}\) (so le trong)    (2)

Từ (1) và (2) suy ra: \(\widehat{AMN} = \widehat C\)              (3)

Xét hai tam giác \(AMN\) và \(ACB\) ta có:

             \(\widehat A\) chung

             \(\widehat M = \widehat C \, \, (theo (3))\)

Vậy \(∆AMN ∽ ∆ACB \, (g-g)\)

\(\displaystyle \Rightarrow {{AN} \over {AB}} = {{AM} \over {AC}}\) (các cặp cạnh tương ứng tỉ lệ)

\(\Rightarrow AB. AM = AC . AN\) (đpcm).

Bài 34 trang 80 SGK Toán lớp 9 tập 2

Câu hỏi:

Cho đường tròn \((O)\) và điểm \(M\) nằm bên ngoài đường tròn đó. Qua điểm \(M\) kẻ tiếp tuyến \(MT\) và cát tuyến \(MAB.\) Chứng minh \(MT^2  = MA. MB\).

Phương pháp: 

+) Trong một đường tròn, góc nội tiếp và góc tạo bởi tia tiếp tuyến và dây cung cùng chắn một cung thì có số đo bằng nhau và bằng nửa số đo cung bị chắn.

+) Chứng minh cặp tam giác đồng dạng tương ứng. Từ đó suy ra các cặp tương ứng tỉ lệ và đẳng thức cần chứng minh.

Lời giải:

Xét hai tam giác \(BMT\)  và \(TMA\) có:

\(\widehat{M}\) chung

\(\widehat{B} = \widehat{T}\) (góc nội tiếp và góc tạo bởi tia tiếp tuyến cùng chắn cung nhỏ \(\overparen{AT}\))

\(\Rightarrow ∆BMT\)∽ \(∆TMA \, (g-g).\)

\(\Rightarrow \dfrac{MT}{MA} =  \dfrac{MB}{MT}\) (các cặp cạnh tương ứng tỉ lệ).

hay \(MT^2  = MA. MB\) (đpcm).

Bài 35 trang 80 SGK Toán lớp 9 tập 2

Câu hỏi:

Trên bờ biển có một ngọn hải đăng cao 40m. Với khoảng cách bao nhiêu kilomet thì người quan sát trên tàu bắt đầu trông thấy ngọn đèn này, biết rằng mắt người quan sát ở độ cao 10m so với mực nước biển và bán kính Trái Đất gần bằng 6400km (h.30)?

Phương pháp: 

+) Trong một đường tròn, góc nội tiếp và góc tạo bởi tia tiếp tuyến và dây cung cùng chắn một cung thì có số đo bằng nhau và bằng nửa số đo cung bị chắn.

+) Chứng minh cặp tam giác đồng dạng tương ứng. Từ đó suy ra các cặp tương ứng tỉ lệ và đẳng thức cần chứng minh.

+) Sử dụng kết quả bài 34 trang 80 toán 9 tập 2 

Lời giải: 

Áp dụng kết quả bài 34 ta có:

+ MT² = MA.MB

MA = 40m = 0,04km ;

MB = MA + AB = MA + 2R = 12800,04 km.

⇒ MT ≈ 22,63 km

+ M’T² = M’A’.M’B’

M’A’ = 10m = 0,01km ;

M’B’ = M’A’ + A’B’ = M’A’ + 2R = 12800,01 km

⇒ M’T ≈ 11,31 km

⇒ MM’ = MT + M’T = 33,94 ≈ 34 km .

Vậy khi cách ngọn hải đăng khoảng 34km thì người thủy thủ bắt đầu trông thấy ngọn hải đăng.

 Sachbaitap.com