Giải SBT Toán 10 trang 75 Cánh Diều tập 1

Bài 1 trang 75 SBT Toán 10 - Cánh Diều

Cho 0⁰ < \(\alpha \) < 180⁰. Chọn câu trả lời đúng

A. cos\(\alpha \) < 0

B. sin\(\alpha \) > 0 

C. tan\(\alpha \) < 0 

D. cot\(\alpha \) > 0

Phương pháp:

Dựa vào nửa đường tròn đơn vị để xét dấu các giá trị lượng giác của góc \(\alpha \)

Lời giải:

Với 0° < α < 180°, ta có: 

– 1 < cosα < 1. Suy ra A sai. 

0 < sinα < 1. Suy ra B đúng.

Do đó C và D sai. 

Bài 2 trang 75 SBT Toán 10 - Cánh Diều

Cho 0⁰ < \(\alpha \), \(\beta \) < 180⁰  và \(\alpha  + \beta  = {180^0}\). Chọn câu trả lời sai

A. \(\sin \alpha  + \sin \beta  = 0\)                      

B. \(\cos \alpha  + \cos \beta  = 0\)                    

C. \(\tan \alpha  + \tan \beta  = 0\)                      

D. \(\cot \alpha  + \cot \beta  = 0\)

Lời giải:

Đáp án đúng là A

Ta có α + β = 180° nên ta có: 

sinα = sinβ ⇒ sinα + sinβ = sinα + sinα = 2sinα

Vì 0° < α, β < 180° nên sinα ≠ 0. 

Do đó sinα + sinβ ≠ 0. Suy ra A sai.

cosα = – cosβ ⇒ cosα + cosβ = 0. Suy ra B đúng.

tanα = – tanβ ⇒ tanα + tanβ = 0. Suy ra C đúng.

cotα = – cotβ ⇒ cotα + cotβ = 0. Suy ra D đúng. 

Bài 3 trang 75 SBT Toán 10 - Cánh Diều

Tính giá trị của biểu thức \(T = {\sin ^2}{25^0} + {\sin ^2}{75^0} + {\sin ^2}{115^0} + {\sin ^2}{165^0}\)

Phương pháp:

Bước 1: Xét mối liên hệ giữa các góc trong T với nhau hoặc với các góc trung gian

Bước 2: Biến đổi các giá trị lượng giác của các góc về chung giá trị lượng giác của một góc

Bước 3: Sử dụng công thức lượng giác \({\sin ^2}\alpha  + {\cos ^2}\alpha  = 1\) để rút gọn biểu thức T 

Lời giải:

T = sin²25° + sin²75° + sin²115° + sin²165°

= sin²25° + sin²75° + sin²75° + sin²25°

= 2sin²25° + 2sin²75° 

= 2sin²25° + 2cos²25° 

= 2(sin²25° + cos²25°)

= 2.1 = 2.

Bài 4 trang 75 SBT Toán 10 - Cánh Diều

Cho \(\tan \alpha  =  - 2\). Tính giá trị biểu thức \(P = \frac{{\cos \alpha  + 3\sin \alpha }}{{\sin \alpha  + 3\cos \alpha }}\)

Phương pháp:

Bước 1: Chia cả tử và mẫu của biểu thức P cho \(\cos \alpha \)

Bước 2: Biến đổi biểu thức P sao cho xuất hiện duy nhất giá trị \(\tan \alpha \)

Bước 3: Thay \(\tan \alpha  =  - 2\) rồi tính giá trị biểu thức P

Lời giải:

Do \(\tan \alpha  =  - 2\) nên \(\cos \alpha  \ne 0\). Chia cả tử và mẫu của biểu thức P cho \(\cos \alpha \) ta có:

\(P = \frac{{\frac{{\cos \alpha  + 3\sin \alpha }}{{\cos \alpha }}}}{{\frac{{\sin \alpha  + 3\cos \alpha }}{{\cos \alpha }}}} = \frac{{1 + 3\frac{{\sin \alpha }}{{\cos \alpha }}}}{{\frac{{\sin \alpha }}{{\cos \alpha }} + 3}} = \frac{{1 + 3\tan \alpha }}{{\tan \alpha  + 3}} = \frac{{1 + 3.( - 2)}}{{ - 2 + 3}} =  - 5\)

Vậy với \(\tan \alpha  =  - 2\) thì P = -5

Bài 5 trang 75 SBT Toán 10 - Cánh Diều

Cho tam giác ABC có \(AB = 6,AC = 8,\widehat A = {100^0}\). Tính độ dài cạnh BC và bán kính R của đường tròn ngoại tiếp tam giác (làm tròn kết quả đến hàng phần mười)

Phương pháp:

Bước 1:  Sử dụng định lí cosin để tính độ dài BC

Bước 2: Sử dụng định lí sin để tính bán kính R

Lời giải:

Xét tam giác ABC, có:

BC² = AB² + AC² – 2.AB.AC.cosA (định lí cos)

⇔ BC² = 6² + 8² – 2.6.8.cos100°

⇔ BC² ≈ 116,7

⇔ BC ≈ 10,8.

Áp dụng định lí sin trong tam giác ABC, ta có:

⇔ R ≈ 5,5.

Vậy BC ≈ 10,8 và R ≈ 5,5.

Bài 6 trang 75 SBT Toán 10 - Cánh Diều

Cho tam giác ABC có \(\widehat B = {60^0},\widehat C = {105^0}\) và \(BC = 15\). Tính độ dài cạnh AC và bán kính R của đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC (làm tròn kết quả đến hàng phần mười)

Lời giải:

Ta có: \(\widehat A = {180^0} - (\widehat B + \widehat C) = {15^0}\)

Áp dụng định lí sin cho ∆ABC ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}\frac{{AC}}{{\sin B}} = \frac{{BC}}{{\sin {\rm{A}}}} \Rightarrow AC = \frac{{BC.\sin B}}{{\sin {\rm{A}}}} = \frac{{15.\sin {{60}^0}}}{{\sin {{15}^0}}} \approx 50,2\\\frac{{BC}}{{\sin {\rm{A}}}} = 2R \Rightarrow R = \frac{{BC}}{{2\sin {\rm{A}}}} = \frac{{15}}{{2\sin {{15}^0}}} \approx 29\end{array} \right.\)

Bài 7 trang 75 SBT Toán 10 - Cánh Diều

Cho tam giác ABC có \(AB = 5,AC = 7,BC = 9\). Tính số đo góc A và bán kính R của đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC (làm tròn kết quả đến hàng phần mười)

Lời giải:

Áp dụng định lí cosin cho ∆ABC ta có: \(B{C^2} = A{B^2} + A{C^2} - 2.AB.AC.\cos A\)

\( \Rightarrow \cos A = \frac{{A{B^2} + A{C^2} - B{C^2}}}{{2.AB.AC}} = \frac{{{5^2} + {7^2} - {9^2}}}{{2.5.7}} =  - \frac{1}{{10}}\) \( \Rightarrow \widehat A \approx {96^0}\)

Áp dụng định lí sin cho ∆ABC ta có: \(\frac{{BC}}{{\sin {\rm{A}}}} = 2R \Rightarrow R = \frac{{BC}}{{2\sin {\rm{A}}}} = \frac{9}{{2.\sin {{96}^0}}} \approx 4,5\)

Bài 8 trang 75 SBT Toán 10 - Cánh Diều

Cho hình bình hành ABCD có \(AB = a,BC = b,AC = m,BD = n\). Chứng minh \({m^2} + {n^2} = 2({a^2} + {b^2})\)

Phương pháp:

Bước 1: Sử dụng định lí cosin cho hai tam giác ∆ABC và ∆ADB để tính độ dài AC và BD

Bước 2: Xét mối liên hệ của các góc trong hình bình hành

Bước 3: Biến đổi các đẳng thức. Kết luận

Lời gải:

Xét tam giác ABC, có:

AC² = AB² + BC² – 2.AB.BC.cosB (định lí cos)

⇔ m² = a² + b² – 2.a.b.cosB (1) 

Vì ABCD là hình bình hành nên AD = BC = b,

Vì ⇒ cosA = – cosB ⇒ cosA + cosB = 0

Xét tam giác ABD, có:

BD² = AB² + AD² – 2.AB.AD.cosA (định lí cos)

⇔ n² = a² + b² – 2.a.b.cosA (2)

Cộng vế với vế của (1) và (2), ta được:

m² + n² = a² + b² – 2.a.b.cosB + a² + b² – 2.a.b.cosB

⇔ m² + n² = 2(a² + b²) – 2.a.b.(cosB + cosA)

⇔ m² + n² = 2(a² + b²) – 2.a.b.0

⇔ m² + n² = 2(a² + b²).

Bài 9 trang 75 SBT Toán 10 - Cánh Diều

Từ một tấm tôn hình tròn bán kính R = 1 m, bạn trí muốn cắt ra một hình tam giác ABC có các góc A = 45⁰, B = 75⁰. Hỏi bạn Trí phải cắt miếng tôn theo hai dây cung AB, BC có độ dài lần lượt bằng bao nhiêu mét (làm tròn kết quả đến hàng phần trăm)? 

Phương pháp:

Tính góc C và sử dụng định lí sin để tính độ dài cạnh AB, BC của ∆ABC rồi kết luận

Lời giải:

Ta có: \(\widehat C = {180^0} - (\widehat A + \widehat B) = {60^0}\)

Áp dụng định lí sin cho ∆ABC ta có: \(\frac{{AB}}{{\sin C}} = \frac{{BC}}{{\sin {\rm{A}}}} = 2R = 2 \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}AB = 2\sin C = 2\sin {60^0} \approx 1,73\\BC = 2\sin {\rm{A}} = 2\sin {45^0} \approx 1,41\end{array} \right.\)

Vậy bạn Trí cần cắt miếng tôn theo hai dây cung AB, AC có độ dài lần lượt là 1,73 m và 1, 41 m

Bài 10 trang 75 SBT Toán 10 - Cánh Diều

Một cây cao bị nghiêng so với mặt đất góc 78⁰. Từ vị trí C cách gốc cây 20 m, người ta tiến hành đo đạc và thu được kết quả \(\widehat {ACB} = {50^0}\) với B là vị trí ngọn cây (Hình 10). Tính khoảng cách từ gốc cây (điểm A) đến ngọn cây (điểm B) (làm tròn kết quả đến hàng phần mười theo đơn vị mét)

Lời giải:

Ta có: \(\widehat B = {180^0} - (\widehat A + \widehat C) = {52^0}\)

Áp dụng định lí sin cho ∆ABC ta có:

\(\frac{{AB}}{{\sin C}} = \frac{{AC}}{{\sin B}} \Rightarrow AB = \frac{{AC.\sin C}}{{\sin B}} = \frac{{20.\sin {{50}^0}}}{{\sin {{52}^0}}} \approx 19,4\)

Vậy khoảng cách từ gốc cây đến ngọn cây là 19,4 m

Bài 11 trang 75 SBT Toán 10 - Cánh Diều

Tàu A cách cảng C một khoảng 3 km và lệch hướng bắc một góc 47,45⁰. Tàu B cách cảng C một khoảng 5 km và lệch hướng bắc một góc 112,90⁰ (Hình 11). Hỏi khoảng cách giữa hai tàu là bao nhiêu kilomet (làm tròn kết quả đến hàng phần trăm)?

Phương pháp:

Bước 1: Từ giả thiết xác định số đo các góc \(\widehat {NCA},\widehat {NCB},\widehat {ACB}\)

Bước 2: Áp dụng định lí cosin cho ∆ABC để tính độ dài AB rồi kết luận

Lời giải:

Theo giả thiết,

 \(\widehat {NCA} = 47,{45^0},\widehat {NCB} = 112,{90^0} \Rightarrow \widehat {ACB} = \widehat {NCB} - \widehat {NCA} = 65,{45^0}\)

Áp dụng định lí cosin cho ∆ABC ta có:

   \(A{B^2} = A{C^2} + B{C^2} - 2.AC.BC.\cos \widehat {ACB}\)

\( \Rightarrow AB = \sqrt {A{C^2} + B{C^2} - 2.AC.BC.\cos \widehat {ACB}} \)        

           \( = \sqrt {{3^2} + {5^2} - 2.3.5.\cos 65,{{45}^0}}  \approx 4,64\)

Vậy khoảng cách giữa hai tàu là 4,64 km

 Sachbaitap.com