Cho đường thẳng a và điểm M không thuộc a. Hãy vẽ đường tròn tâm M tiếp xúc với a.
Bài 16. Vị trí tương đối của đường thẳng và đường tròn
Thực hành (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Tập 1 - Trang 101)
Thảo luận (1)
Luyện tập 2 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Tập 1 - Trang 101)
Cho một hình vuông có độ dài mỗi cạnh bằng 6 cm và hai đường chéo cắt nhau tại I. Chứng minh rằng đường tròn (I; 3 cm) tiếp xúc với cả bốn cạnh của hình vuông.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải
Gọi H là chân đường vuông góc kẻ từ I đến BC.
Khi đó H cũng là trung điểm của BC.
Do ABCD là hình vuông nên AC và BD vuông góc.
Tam giác IBC vuông tại I có trung tuyến IH
Suy ra: \(IH = HB = HC = \frac{{BC}}{2} = 3\) (cm)
Suy ra đường tròn (I; 3 cm) tiếp xúc với cạnh BC.
Tương tự ta cũng chứng minh được (I; 3 cm) tiếp xúc với 3 cạnh còn lại.
Vậy (I; 3 cm) tiếp xúc với cả bốn cạnh của hình vuông.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Thử thách nhỏ (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Tập 1 - Trang 103)
Cho góc xMy và điểm A thuộc tia Mx. Hãy vẽ đường tròn tâm O tiếp xúc với cả hai cạnh của góc xMy sao cho A là một trong hai tiếp điểm.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải
Vẽ góc xPy rồi lấy điểm A trên Px, để vẽ đường tròn tâm O tiếp xúc với cả hai cạnh của góc xPy thì khoảng cách từ O đến hai tia Px và Py bằng nhau và bằng bán kính của đường tròn nên O thuộc đường phân giác của góc xPy.
Để (O) tiếp xúc với Px tại A thì OA vuông góc với Px tại A.
Do đó O là giao điểm của phân giác góc xPy và đường vuông góc với Px tại A.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Vận dụng (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Tập 1 - Trang 101)
Trở lại tình huống mở đầu. Ở đây, ta hiểu đồng xu nằm đè lên một đường thẳng khi đường tròn (hình ảnh của đồng xu) và đường thẳng ấy cắt nhau.Bằng cách xét vị trí của tâm đồng xu trong một dải nằm giữa hai đường thẳng song song cạnh nhau (cách đều hoặc không cách đều hai đường thẳng đó), hãy chứng minh rằng chỉ xảy ra các trường hợp a và b, không thể xảy ra trường hợp c.
Đọc tiếp
Trở lại tình huống mở đầu. Ở đây, ta hiểu đồng xu nằm đè lên một đường thẳng khi đường tròn (hình ảnh của đồng xu) và đường thẳng ấy cắt nhau.
Bằng cách xét vị trí của tâm đồng xu trong một dải nằm giữa hai đường thẳng song song cạnh nhau (cách đều hoặc không cách đều hai đường thẳng đó), hãy chứng minh rằng chỉ xảy ra các trường hợp a và b, không thể xảy ra trường hợp c.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiĐường kính của đồng xu là \(2.1 = 2\) cm và bằng khoảng cách giữa hai đường thẳng song song
Giả sử nếu đồng xu đè lên nhiều hơn một đường thẳng tức là đồng xu đè lên từ 2 đường thẳng trở lên, tức là đường tròn viền của đồng xu sẽ cắt hai đường thẳng nên khoảng cách từ tâm của đồng xu đến 1 đường thẳng bé hơn bán kính.
Do đó ta có: khoảng cách giữa hai đường thẳng song song gần nhất sẽ bé hơn 2 lần bán kính của đường tròn tức là 2 cm (vô lí do khoảng cách giữa hai đường thẳng là 2 cm).
Giả sử sai nên đồng xu không thể cắt hai đường tròn cùng 1 lúc.
Hay đồng xu chỉ cắt tối đa 1 đường thẳng (tức là đè lên 1 đường thẳng) hoặc đồng xu nằm giữa hai đường thẳng (hai đường thẳng tiếp xúc với đường tròn viền ngoài của đồng xu) hay đồng xu không đè lên đường thẳng nào.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Hoạt động 4 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Tập 1 - Trang 102)
(Dựa vào hình vẽ có được sau HĐ3). Bằng cách xét hai tam giác OMA và OMB, chứng minh rằng:
a) MA = MB;
b) MO là tia phân giác của góc AMB;
c) OM là tia phân giác của góc AOB.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảia) Xét hai tam giác vuông OAP và OBP có:
OA = OB
OP chung
Vậy \(\Delta {\rm{OAP}} = \Delta {\rm{OBP}}\) (cạnh huyền – cạnh góc vuông)
Suy ra: PA = PB (hai cạnh tương ứng)
b) Vì \(\Delta {\rm{OAP}} = \Delta {\rm{OBP}}\) (câu a) nên \(\widehat {{\rm{OAP}}} = \widehat {{\rm{OBP}}}\) (hai góc tương ứng)
Suy ra PO là tia phân giác của góc APB.
c) Vì \(\Delta {\rm{OAP}} = \Delta {\rm{OBP}}\) (câu a) nên \(\widehat {{\rm{AOP}}} = \widehat {{\rm{BOP}}}\) (hai góc tương ứng)
Suy ra OP là tia phân giác của góc AOB.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Bài tập 5.20 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Tập 1 - Trang 103)
Bạn Thanh cắt 4 hình tròn bằng giấy có bán kính lần lượt là 4 cm, 6 cm, 7 cm và 8 cm để dán trang trí trên một mảnh giấy, trên đó có vẽ trước hai đường thẳng a và b. Biết rằng a và b là hai đường thẳng song song với nhau và cách nhau một khoảng 6 cm (nghĩa là mọi điểm trên đường thẳng b đều cách a một khoảng 6 cm). Hỏi nếu bạn Thanh dán sao cho tâm của cả 4 hình tròn đều nằm trên đường thẳng b thì hình nào đè lên đường thẳng a, hình nào không đè lên đường thẳng a?
Đọc tiếp
Bạn Thanh cắt 4 hình tròn bằng giấy có bán kính lần lượt là 4 cm, 6 cm, 7 cm và 8 cm để dán trang trí trên một mảnh giấy, trên đó có vẽ trước hai đường thẳng a và b. Biết rằng a và b là hai đường thẳng song song với nhau và cách nhau một khoảng 6 cm (nghĩa là mọi điểm trên đường thẳng b đều cách a một khoảng 6 cm). Hỏi nếu bạn Thanh dán sao cho tâm của cả 4 hình tròn đều nằm trên đường thẳng b thì hình nào đè lên đường thẳng a, hình nào không đè lên đường thẳng a?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải
Hình tròn bán kính 4 cm không đè lên trường thẳng a, hình tròn bán kính 6 cm, 7 cm và 8 cm đè lên đường thẳng a.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Bài tập 5.22 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Tập 1 - Trang 103)
Cho góc xOy với đường phân giác Ot và điểm A trên cạnh Ox, điểm B trên cạnh Oy sao cho OA = OB. Đường thẳng qua A và vuông góc với Ox cắt Ot tại M. Chứng minh rằng OA và OB là hai tiếp tuyến cắt nhau của đường tròn (M; MA).
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải
Ta có: OA là tiếp tuyến của đường tròn (P; PA) do OA \( \bot \) PA tại A.
Xét tam giác OAP và tam giác OBP có:
OP chung
\(\widehat {{\rm{AOP}}} = \widehat {{\rm{BOP}}}\) (do OP là tia phân giác của góc \(\widehat {{\rm{AOB}}}\))
OA = OB
Vậy \(\Delta {\rm{OAP}} = \Delta {\rm{OBP}}\) (c.g.c)
Suy ra: PA = PB (hai cạnh tương ứng)
\(\widehat {{\rm{OAP}}} = \widehat {{\rm{OBP}}} = 90^\circ \) (hai góc tương ứng) hay OB \( \bot \) PB
Do đó OA là tiếp tuyến của đường tròn (P; PA)
Vậy OA và OB là hai tiếp tuyến cắt nhau của (O).
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Bài tập 5.23 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Tập 1 - Trang 103)
Cho SA và SB là hai tiếp tuyến cắt nhau của đường tròn (O) (A và B là hai tiếp điểm). Gọi M là một điểm tùy ý trên cung nhỏ AB. Tiếp tuyến của (O) tại M cắt SA tại E và cắt SB tại F.
a) Chứng minh rằng chu vi của tam giác SEF bằng SA + SB.
b) Giả sử M là giao điểm của đoạn SO với đường tròn (O). Chứng minh rằng SE = SF.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảia)
Hai tiếp tuyến EM và EA cắt nhau tại E nên EM = EA
Hai tiếp tuyến FM và EB cắt nhau tại F nên FM = FB
\(\begin{array}{*{20}{l}}{{C_{\Delta SEF}} = SE + SF + EF}\\{\; = SE + SF + EM + MF}\\{\; = SE + EA + SF + BF}\\{\; = SA + SB}\end{array}\)
b)
SA và SB là hai tiếp tuyến cắt nhau tại S nên SO là phân giác của góc \(\widehat {{\rm{ASB}}}\).
\( \Rightarrow \widehat {{\rm{OSA}}} = \widehat {{\rm{OSB}}}\) hay \(\widehat {{\rm{MSE}}} = \widehat {{\rm{MSF}}}\)
Xét tam giác SME và tam giác SMF có:
\(\widehat {{\rm{SME}}} = \widehat {{\rm{SMF}}} = 90^\circ \)
SM chung
\(\widehat {{\rm{MSE}}} = \widehat {{\rm{MSF}}}\)
\( \Rightarrow \Delta {\rm{SME}} = \Delta {\rm{SMF}}\) (g.c.g)
\( \Rightarrow {\rm{SE}} = {\rm{SF}}\) (hai cạnh tương ứng)
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Bài tập 5.21 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Tập 1 - Trang 103)
Cho đường tròn (O) đi qua ba đỉnh A, B và C của một tam giác cân tại A, Chứng minh rằng đường thẳng đi qua A và song song với BC là một tiếp tuyến của (O).
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải
Ta có đường thẳng AO là trục đối xứng của đường tròn.
Nên B là điểm đối xứng của C qua AO.
Gọi H là giao điểm của AO và BC.
Khi đó ta có: AH \( \bot \) BC mà d // BC nên AH \( \bot \) d.
Vậy d là một tiếp tuyến của đường tròn.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Hoạt động 3 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Tập 1 - Trang 101)
Cho điểm M ở bên ngoài một đường tròn tâm O. Hãy dùng thước và compa thực hiện các bước vẽ hình như sau:
− Vẽ đường tròn đường kính MO cắt đường tròn (O) tại A và B;
− Vẽ và chứng tỏ các đường thẳng MA và MB là hai tiếp tuyến của (O).
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải
Tam giác OAP có O’A = O’O = O’P (cùng là bán kính của đường tròn (O’)) nên tam giác OAP vuông tại A.
Suy ra: PA\( \bot \)OA tại A hay PA là tiếp tuyến của đường tròn (O’)
Tam giác OBP có O’B = O’O = O’P (cùng là bán kính của đường tròn (O’)) nên tam giác OBP vuông tại B.
Suy ra: PB\( \bot \)OB tại B hay PB là tiếp tuyến của đường tròn (O’)
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
