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

Tia là gì? Khái niệm cơ bản và tính chất trong hình học
schedule

Thứ năm, 28/8/2025 04:23 AM

Tia là gì? Khái niệm cơ bản và tính chất trong hình học

Trong hình học, một trong những khái niệm mà học sinh cần nắm vững chính là tia. Nhiều bạn thường đặt câu hỏi: tia là gì và cách phân biệt nó với đoạn thẳng hay đường thẳng như thế nào? Học là Giỏi sẽ giúp bạn tìm hiểu chi tiết về tia là gì, các tính chất quan trọng và những bài tập minh họa dễ hiểu qua bài viết dưới đây nhé.

Đoạn thẳng là gì? Cách tính độ dài đoạn thẳng
schedule

Thứ tư, 27/8/2025 02:03 PM

Đoạn thẳng là gì? Cách tính độ dài đoạn thẳng

Trong chương trình toán học cơ bản, từ những bài toán hình học đầu tiên, học sinh đã được làm quen với đoạn thẳng để nghiên cứu đường thẳng, góc, tam giác hay các hình đa giác phức tạp hơn. Học là Giỏi sẽ giúp bạn hiểu rõ khái niệm, tính chất và các dạng bài tập cũng như nắm bắt được cách tính độ dài đoạn thẳng nhé.

Đường thẳng và những kiến thức nền tảng cần ghi nhớ
schedule

Thứ tư, 27/8/2025 08:20 AM

Đường thẳng và những kiến thức nền tảng cần ghi nhớ

Trong hình học, đường thẳng là một trong những khái niệm cơ bản và xuất hiện nhiều trong các đề thi và bài kiểm tra. Học là Giỏi sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về đặc điểm, ứng dụng và cách giải bài tập liên quan đến đường thẳng thông qua bài viết này nhé.

Hướng dẫn học bảng nhân 6 hiệu quả tại nhà
schedule

Thứ tư, 27/8/2025 03:12 AM

Hướng dẫn học bảng nhân 6 hiệu quả tại nhà

Bảng nhân 6 là một phần không thể thiếu trong bảng cửu chương, thường xuất hiện trong nhiều dạng bài tập và tình huống thực tế. Học là Giỏi sẽ giúp bạn hiểu rõ quy luật, ghi nhớ dễ dàng và thực hành hiệu quả bảng nhân 6.

Tổng hợp công thức tính phương sai và độ lệch chuẩn dễ nhớ
schedule

Thứ ba, 26/8/2025 09:12 AM

Tổng hợp công thức tính phương sai và độ lệch chuẩn dễ nhớ

Trong thống kê và xác suất, cách dữ liệu phân tán quanh giá trị trung bình có ý nghĩa trong học tập cũng như thực tiễn. Hai công thức này thường được sử dụng để đo lường mức độ biến động đó chính là phương sai và độ lệch chuẩn. Học là Giỏi sẽ giúp bạn nắm vững kiến thức cơ bản về phương sai và độ lệch chuẩn, kèm theo bài tập minh họa dễ hiểu.

Tập hợp con là gì? Các trường hợp đặc biệt của tập hợp con
schedule

Thứ hai, 25/8/2025 09:45 AM

Tập hợp con là gì? Các trường hợp đặc biệt của tập hợp con

Khái niệm tập hợp hỗ trợ học sinh làm quen với cách mô tả và phân loại đối tượng trong môn toán cấp 3. Trong đó, tập hợp con là gì luôn là câu hỏi thường gặp bởi đây là kiến thức cơ bản nhưng lại có ứng dụng trong nhiều dạng bài tập. Học là Giỏi sẽ giúp bạn nắm vững khái niệm, tính chất và cách vận dụng tập hợp con một cách rõ ràng, dễ hiểu.

message.svg zalo.png