Trang chủ › Cẩm nang học tập › Cẩm nang kiến thức

Định lý cosin

schedule.svg

Thứ tư, 22/5/2024 02:20 AM

Tác giả: Admin Hoclagioi

Trong hình học tam giác, định lý cosin là một trong những định lý quan trọng nhất. Định lý này cho phép chúng ta tính toán một cạnh của tam giác khi biết hai cạnh còn lại và góc xen giữa chúng. Sau đây là kiến thức về định lý cosin mà Học là Giỏi đã tổng hợp lại.

Mục lục [Ẩn]

Định lý cosin

Định lý cosin

Định lý cosin được phát biểu như sau: Trong một tam giác bất kỳ, bình phương một cạnh bằng tổng bình phương của hai cạnh còn lại trừ đi hai lần tích của hai cạnh đó nhân với cosin của góc xen ở giữa chúng.

Hệ quả của định lý hàm cosin

Từ định lý hàm số Cosin, chúng ta có thể dễ dàng suy ra các biểu thức tính giá trị của cosA, cosB, và cosC theo ba cạnh của tam giác ABC như sau:

  cosA=b2+c2a22bc  cosB=a2+c2b22ac  cosC=a2+b2c22ab\begin{aligned} & \cos A = \frac{b^2 + c^2 - a^2}{2bc} \\ & \cos B = \frac{a^2 + c^2 - b^2}{2ac} \\ & \cos C = \frac{a^2 + b^2 - c^2}{2ab} \end{aligned}

Chú ý:

Hệ quả định lý hàm cosin là những định lý được suy ra từ định lý hàm cosin. Chúng có thể được sử dụng để giải các bài toán tam giác một cách nhanh chóng và dễ dàng.

Một số hệ quả của định lý hàm cosin được diễn giải bằng lời, như sau:

Cosin của một góc trong tam giác bất kì bằng tỷ số bình phương của cạnh đối diện với góc đó chia cho tổng bình phương của hai cạnh còn lại.

Bình phương của một cạnh trong tam giác bất kì bằng tổng bình phương của hai cạnh còn lại trừ đi hai lần tích của hai cạnh đó nhân với cosin của góc đối diện với cạnh đó.

Nếu biết độ dài của ba cạnh của một tam giác, ta có thể tính được số đo của các góc trong tam giác đó.

Nếu biết độ dài của hai cạnh và góc xen giữa chúng, ta có thể tính được độ dài cạnh còn lại của tam giác đó.

Nếu biết độ dài của một cạnh và góc đối diện với cạnh đó, ta có thể tính được độ dài của hai cạnh còn lại của tam giác đó.

Để sử dụng hệ quả định lý hàm cosin, ta cần nắm vững định lý hàm cosin và các hệ quả của định lý này. Sau đó, ta cần xác định xem hệ quả nào phù hợp với bài toán cần giải.

Ứng dụng của định lý cosin trong giải toán

Ứng dụng của định lý cosin trong giải toán

Tính độ dài cạnh tam giác: Định lý cosin cho phép chúng ta tính toán độ dài của một cạnh của tam giác khi biết các độ dài của hai cạnh khác và góc giữa chúng. Điều này rất hữu ích trong hình học và các vấn đề liên quan đến đo đạc.

Tính toán các góc trong tam giác: Định lý cosin cũng cho phép chúng ta tính toán các góc trong tam giác khi biết độ dài của ba cạnh. Điều này có thể hữu ích trong việc xác định hình dạng và hướng của tam giác.

Xác định tích vô hướng: Định lý cosin cũng được sử dụng trong việc tính toán tích vô hướng của hai vectơ trong không gian Euclid. Điều này có ứng dụng rộng rãi trong đại số tuyến tính và trong các lĩnh vực như vật lý và công nghệ.

Giải quyết các vấn đề vận động: Trong vật lý và kỹ thuật, định lý cosin được sử dụng để giải quyết các vấn đề liên quan đến chuyển động và lực tác động lên các đối tượng. Nó giúp tính toán các thành phần của lực hoặc vận tốc trong các hướng khác nhau.

Ứng dụng trong thiết kế và xây dựng: Định lý cosin cũng được sử dụng trong các ứng dụng thiết kế và xây dựng, chẳng hạn như xác định các lực căng trong các cấu trúc như cầu, tòa nhà, và thiết bị kỹ thuật.

Xác định khoảng cách giữa các điểm: Định lý cosin có thể được sử dụng để tính khoảng cách giữa các điểm trong không gian dựa trên tọa độ của chúng.

Bài tập định lý cosin

Bài 1:
Cho tam giác DEF, biết DE=13cm, DF=20cm, E=120. Tính cạnh EFEF.

Bài 2:
Một tam giác MNP có MN=12m, NP=18m, M=60. Tính độ dài cạnh MPMP.

Bài 3:
Tính khoảng cách giữa hai điểm AA và BB ở hai bên bờ hồ. Biết từ điểm C, C cách A và B lần lượt 500m và 600m, góc giữa hai đoạn CA và CB là 70∘.

Bài 4:
Cho tam giác ABC, biết AB=25cm,AC=30cm,A=40AB = 25 \, \text{cm}, AC = 30 \, \text{cm}, \angle A = 40^\circ. Tính các góc và cạnh còn lại của tam giác.

Hướng dẫn giải

Bài 1:
Sử dụng định lí côsin:

EF2=DE2+DF22DEDFcosEEF^2 = DE^2 + DF^2 - 2 \cdot DE \cdot DF \cdot \cos E

EF2=132+20221320cos120EF^2 = 13^2 + 20^2 - 2 \cdot 13 \cdot 20 \cdot \cos 120^\circ

 EF2=169+400+520=1089EF^2 = 169 + 400 + 520 = 1089

EF=1089=33cmEF = \sqrt{1089} = 33 \, \text{cm}

Đáp án: EF=33cmEF = 33 \, \text{cm}

Bài 2:
Sử dụng định lí côsin:

MP2=MN2+NP22MNNPcosMMP^2 = MN^2 + NP^2 - 2 \cdot MN \cdot NP \cdot \cos M

 MP2=122+18221218cos60MP^2 = 12^2 + 18^2 - 2 \cdot 12 \cdot 18 \cdot \cos 60^\circ

 MP2=144+324216=252MP^2 = 144 + 324 - 216 = 252

MP=25215,9mMP = \sqrt{252} \approx 15,9 \, \text{m}.

Đáp án: MP15,9mMP \approx 15,9 \, \text{m}.

Bài 3:
Sử dụng định lí côsin:

AB2=AC2+BC22ACBCcosCAB^2 = AC^2 + BC^2 - 2 \cdot AC \cdot BC \cdot \cos C

 AB2=5002+60022500600cos70AB^2 = 500^2 + 600^2 - 2 \cdot 500 \cdot 600 \cdot \cos 70^\circ

AB2250000+3600004080000,342AB^2 \approx 250000 + 360000 - 408000 \cdot 0,342

AB2250000+360000139536=470464AB^2 \approx 250000 + 360000 - 139536 = 470464

AB470464686mAB \approx \sqrt{470464} \approx 686 \, \text{m}

Đáp án: AB686mAB \approx 686 \, \text{m}.

Bài 4:

Tính BC:

BC2=AB2+AC22ABACcosABC^2 = AB^2 + AC^2 - 2 \cdot AB \cdot AC \cdot \cos A

BC2=252+30222530cos40BC^2 = 25^2 + 30^2 - 2 \cdot 25 \cdot 30 \cdot \cos 40^\circ

BC19,1cmBC \approx 19,1 \, \text{cm}.

Tính các góc B, C:

Sử dụng hệ quả của định lí côsin:

cosB=AC2+BC2AB22ACBC\cos B = \frac{AC^2 + BC^2 - AB^2}{2 \cdot AC \cdot BC}

cosB0,77\cos B \approx 0,77, suy ra B39\angle B \approx 39^\circ
C=180AB=101\angle C = 180^\circ - \angle A - \angle B = 101^\circ

Đáp án:
BC19,1cmBC \approx 19,1 \, \text{cm}B39\angle B \approx 39^\circC101\angle C \approx 101^\circ

Xem thêm:

Tổng hợp lí thuyết về bất đẳng thức Cosi

Tổng hợp kiến thức về bất đẳng thức Bunhiacopxki

Trên đây là các công thức định lý cosin thường gặp và nâng cao. Học là Giỏi mong rằng, nó sẽ gợi ý cho các bạn cách hệ thống kiến thức sáng tạo và đẹp theo cách của riêng mình, biến các công thức khô khan trở nên sinh động hơn, từ đó giúp chúng mình nhớ và áp dụng giải được các bài tập trong chương trình toán phổ thông nhé.

Chủ đề:

Đăng ký học thử ngay hôm nay

Để con học sớm - Ôn sâu và nhận ưu đãi học phí!

Bài viết liên quan

Tổng hợp lý thuyết và bài tập quy tắc dấu ngoặc Toán 6
schedule

Thứ ba, 8/9/2026 04:03 AM

Tổng hợp lý thuyết và bài tập quy tắc dấu ngoặc Toán 6

Trong Toán 6 chương trình Kết nối tri thức với cuộc sống , quy tắc dấu ngoặc giữ vai trò quan trọng trong quá trình thực hiện và biến đổi các biểu thức, tạo nền tảng cho kiến thức toán học ở những lớp tiếp theo. Bài viết dưới đây, các con hãy cùng Học là Giỏi hệ thống lại lý thuyết, phương pháp giải và các dạng bài tập quy tắc dấu ngoặc thường gặp nhé!

Tính chất ba đường cao của tam giác: Định lý & Bài tập
schedule

Thứ bảy, 5/9/2026 04:16 AM

Tính chất ba đường cao của tam giác: Định lý & Bài tập

Trong các bài toán hình học lớp 7, đường cao của tam giác thường xuất hiện trong nhiều dạng bài chứng minh, tính toán và nhận biết quan hệ hình học. Vì vậy, việc hiểu đúng tính chất ba đường cao của tam giác sẽ giúp học sinh dễ dàng xác định các yếu tố liên quan và lựa chọn phương pháp giải phù hợp. Bài viết dưới đây của Học là Giỏi sẽ giúp các con hệ thống kiến thức theo định hướng chương trình Kết nối tri thức với cuộc sống.

Tính chất các đường đồng quy trong tam giác toán lớp 7
schedule

Thứ sáu, 28/8/2026 09:00 AM

Tính chất các đường đồng quy trong tam giác toán lớp 7

Khi học hình học lớp 7, học sinh sẽ được làm quen với nhiều đường đặc biệt trong tam giác và tính chất đồng quy của chúng. Vậy các đường đồng quy trong tam giác gồm những đường nào, có tính chất gì và được vận dụng ra sao? Hãy cùng Học là Giỏi tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây!

Toán 7: Quan hệ giữa đường vuông góc và đường xiên chi tiết
schedule

Thứ năm, 27/8/2026 08:14 AM

Toán 7: Quan hệ giữa đường vuông góc và đường xiên chi tiết

Quan hệ giữa đường vuông góc và đường xiên là một trong những kiến thức hình học học sinh cần nắm chắc khi học Toán 7 theo sách Kết nối tri thức với cuộc sống. Nội dung là mối liên hệ giữa độ dài đường vuông góc, đường xiên và hình chiếu, là cơ sở giải quyết nhiều bài toán hình học liên quan. Hãy cùng Học là Giỏi hệ thống lại lý thuyết và các dạng bài tập thường gặp ngay sau đây.

Toán 7: Mối quan hệ giữa góc và cạnh đối diện trong tam giác
schedule

Thứ tư, 26/8/2026 01:59 AM

Toán 7: Mối quan hệ giữa góc và cạnh đối diện trong tam giác

Trong một tam giác, độ lớn của góc và độ dài của cạnh có mối liên hệ chặt chẽ với nhau. Nội dung quan hệ giữa góc và cạnh đối diện giúp học sinh nhận biết và so sánh các cạnh, các góc trong tam giác. Cùng Học là Giỏi tìm hiểu kiến thức này theo chương trình Toán 7, sách Kết nối tri thức với cuộc sống.

Cộng trừ đa thức một biến: Lý thuyết và bài tập minh hoạ
schedule

Thứ tư, 26/8/2026 12:14 AM

Cộng trừ đa thức một biến: Lý thuyết và bài tập minh hoạ

Cộng trừ đa thức một biến là kiến thức quan trọng trong chương trình Toán 7 theo sách Kết nối tri thức với cuộc sống, giúp học sinh rèn luyện kỹ năng thu gọn và thực hiện phép tính với đa thức. Cùng Học là Giỏi tìm hiểu quy tắc, phương pháp thực hiện và các dạng bài tập minh họa trong nội dung dưới đây.

message.svg zalo.png